sched: No need for bootmem special cases
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_event.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/stop_machine.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74 #include <linux/slab.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80 #include "workqueue_sched.h"
81
82 #define CREATE_TRACE_POINTS
83 #include <trace/events/sched.h>
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         raw_spinlock_t          rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         raw_spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         raw_spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         raw_spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248         struct cgroup_subsys_state css;
249
250 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
251         /* schedulable entities of this group on each cpu */
252         struct sched_entity **se;
253         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
254         struct cfs_rq **cfs_rq;
255         unsigned long shares;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
259         struct sched_rt_entity **rt_se;
260         struct rt_rq **rt_rq;
261
262         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
263 #endif
264
265         struct rcu_head rcu;
266         struct list_head list;
267
268         struct task_group *parent;
269         struct list_head siblings;
270         struct list_head children;
271 };
272
273 #define root_task_group init_task_group
274
275 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
276  * a task group's cpu shares.
277  */
278 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
279
280 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
281
282 #ifdef CONFIG_SMP
283 static int root_task_group_empty(void)
284 {
285         return list_empty(&root_task_group.children);
286 }
287 #endif
288
289 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
290
291 /*
292  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
293  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
294  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
295  * too large, so as the shares value of a task group.
296  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
297  *  limitation from this.)
298  */
299 #define MIN_SHARES      2
300 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
301
302 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
303 #endif
304
305 /* Default task group.
306  *      Every task in system belong to this group at bootup.
307  */
308 struct task_group init_task_group;
309
310 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
311
312 /* CFS-related fields in a runqueue */
313 struct cfs_rq {
314         struct load_weight load;
315         unsigned long nr_running;
316
317         u64 exec_clock;
318         u64 min_vruntime;
319
320         struct rb_root tasks_timeline;
321         struct rb_node *rb_leftmost;
322
323         struct list_head tasks;
324         struct list_head *balance_iterator;
325
326         /*
327          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
328          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
329          */
330         struct sched_entity *curr, *next, *last;
331
332         unsigned int nr_spread_over;
333
334 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
335         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
336
337         /*
338          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
339          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
340          * (like users, containers etc.)
341          *
342          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
343          * list is used during load balance.
344          */
345         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
346         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
347
348 #ifdef CONFIG_SMP
349         /*
350          * the part of load.weight contributed by tasks
351          */
352         unsigned long task_weight;
353
354         /*
355          *   h_load = weight * f(tg)
356          *
357          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
358          * this group.
359          */
360         unsigned long h_load;
361
362         /*
363          * this cpu's part of tg->shares
364          */
365         unsigned long shares;
366
367         /*
368          * load.weight at the time we set shares
369          */
370         unsigned long rq_weight;
371 #endif
372 #endif
373 };
374
375 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
376 struct rt_rq {
377         struct rt_prio_array active;
378         unsigned long rt_nr_running;
379 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
380         struct {
381                 int curr; /* highest queued rt task prio */
382 #ifdef CONFIG_SMP
383                 int next; /* next highest */
384 #endif
385         } highest_prio;
386 #endif
387 #ifdef CONFIG_SMP
388         unsigned long rt_nr_migratory;
389         unsigned long rt_nr_total;
390         int overloaded;
391         struct plist_head pushable_tasks;
392 #endif
393         int rt_throttled;
394         u64 rt_time;
395         u64 rt_runtime;
396         /* Nests inside the rq lock: */
397         raw_spinlock_t rt_runtime_lock;
398
399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
400         unsigned long rt_nr_boosted;
401
402         struct rq *rq;
403         struct list_head leaf_rt_rq_list;
404         struct task_group *tg;
405 #endif
406 };
407
408 #ifdef CONFIG_SMP
409
410 /*
411  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
412  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
413  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
414  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
415  * object.
416  *
417  */
418 struct root_domain {
419         atomic_t refcount;
420         cpumask_var_t span;
421         cpumask_var_t online;
422
423         /*
424          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
425          * one runnable RT task.
426          */
427         cpumask_var_t rto_mask;
428         atomic_t rto_count;
429 #ifdef CONFIG_SMP
430         struct cpupri cpupri;
431 #endif
432 };
433
434 /*
435  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
436  * members (mimicking the global state we have today).
437  */
438 static struct root_domain def_root_domain;
439
440 #endif
441
442 /*
443  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
444  *
445  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
446  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
447  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
448  */
449 struct rq {
450         /* runqueue lock: */
451         raw_spinlock_t lock;
452
453         /*
454          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
455          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
456          */
457         unsigned long nr_running;
458         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
459         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
460         unsigned long last_load_update_tick;
461 #ifdef CONFIG_NO_HZ
462         u64 nohz_stamp;
463         unsigned char nohz_balance_kick;
464 #endif
465         unsigned int skip_clock_update;
466
467         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
468         struct load_weight load;
469         unsigned long nr_load_updates;
470         u64 nr_switches;
471
472         struct cfs_rq cfs;
473         struct rt_rq rt;
474
475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
476         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
477         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
478 #endif
479 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
480         struct list_head leaf_rt_rq_list;
481 #endif
482
483         /*
484          * This is part of a global counter where only the total sum
485          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
486          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
487          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
488          */
489         unsigned long nr_uninterruptible;
490
491         struct task_struct *curr, *idle;
492         unsigned long next_balance;
493         struct mm_struct *prev_mm;
494
495         u64 clock;
496
497         atomic_t nr_iowait;
498
499 #ifdef CONFIG_SMP
500         struct root_domain *rd;
501         struct sched_domain *sd;
502
503         unsigned long cpu_power;
504
505         unsigned char idle_at_tick;
506         /* For active balancing */
507         int post_schedule;
508         int active_balance;
509         int push_cpu;
510         struct cpu_stop_work active_balance_work;
511         /* cpu of this runqueue: */
512         int cpu;
513         int online;
514
515         unsigned long avg_load_per_task;
516
517         u64 rt_avg;
518         u64 age_stamp;
519         u64 idle_stamp;
520         u64 avg_idle;
521 #endif
522
523         /* calc_load related fields */
524         unsigned long calc_load_update;
525         long calc_load_active;
526
527 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
528 #ifdef CONFIG_SMP
529         int hrtick_csd_pending;
530         struct call_single_data hrtick_csd;
531 #endif
532         struct hrtimer hrtick_timer;
533 #endif
534
535 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
536         /* latency stats */
537         struct sched_info rq_sched_info;
538         unsigned long long rq_cpu_time;
539         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
540
541         /* sys_sched_yield() stats */
542         unsigned int yld_count;
543
544         /* schedule() stats */
545         unsigned int sched_switch;
546         unsigned int sched_count;
547         unsigned int sched_goidle;
548
549         /* try_to_wake_up() stats */
550         unsigned int ttwu_count;
551         unsigned int ttwu_local;
552
553         /* BKL stats */
554         unsigned int bkl_count;
555 #endif
556 };
557
558 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
559
560 static inline
561 void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
562 {
563         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, flags);
564
565         /*
566          * A queue event has occurred, and we're going to schedule.  In
567          * this case, we can save a useless back to back clock update.
568          */
569         if (test_tsk_need_resched(p))
570                 rq->skip_clock_update = 1;
571 }
572
573 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
574 {
575 #ifdef CONFIG_SMP
576         return rq->cpu;
577 #else
578         return 0;
579 #endif
580 }
581
582 #define rcu_dereference_check_sched_domain(p) \
583         rcu_dereference_check((p), \
584                               rcu_read_lock_sched_held() || \
585                               lockdep_is_held(&sched_domains_mutex))
586
587 /*
588  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
589  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
590  *
591  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
592  * preempt-disabled sections.
593  */
594 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
595         for (__sd = rcu_dereference_check_sched_domain(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
596
597 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
598 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
599 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
600 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
601 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
602
603 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
604
605 /*
606  * Return the group to which this tasks belongs.
607  *
608  * We use task_subsys_state_check() and extend the RCU verification
609  * with lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock) because cpu_cgroup_attach()
610  * holds that lock for each task it moves into the cgroup. Therefore
611  * by holding that lock, we pin the task to the current cgroup.
612  */
613 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
614 {
615         struct cgroup_subsys_state *css;
616
617         css = task_subsys_state_check(p, cpu_cgroup_subsys_id,
618                         lockdep_is_held(&task_rq(p)->lock));
619         return container_of(css, struct task_group, css);
620 }
621
622 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
623 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
624 {
625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
626         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
627         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
628 #endif
629
630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
631         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
632         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
633 #endif
634 }
635
636 #else /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
637
638 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
639 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
640 {
641         return NULL;
642 }
643
644 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
645
646 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
647 {
648         if (!rq->skip_clock_update)
649                 rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
650 }
651
652 /*
653  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
654  */
655 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
656 # define const_debug __read_mostly
657 #else
658 # define const_debug static const
659 #endif
660
661 /**
662  * runqueue_is_locked
663  * @cpu: the processor in question.
664  *
665  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
666  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
667  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
668  */
669 int runqueue_is_locked(int cpu)
670 {
671         return raw_spin_is_locked(&cpu_rq(cpu)->lock);
672 }
673
674 /*
675  * Debugging: various feature bits
676  */
677
678 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
679         __SCHED_FEAT_##name ,
680
681 enum {
682 #include "sched_features.h"
683 };
684
685 #undef SCHED_FEAT
686
687 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
688         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
689
690 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
691 #include "sched_features.h"
692         0;
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
698         #name ,
699
700 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
701 #include "sched_features.h"
702         NULL
703 };
704
705 #undef SCHED_FEAT
706
707 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
708 {
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
713                         seq_puts(m, "NO_");
714                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
715         }
716         seq_puts(m, "\n");
717
718         return 0;
719 }
720
721 static ssize_t
722 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
723                 size_t cnt, loff_t *ppos)
724 {
725         char buf[64];
726         char *cmp = buf;
727         int neg = 0;
728         int i;
729
730         if (cnt > 63)
731                 cnt = 63;
732
733         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
734                 return -EFAULT;
735
736         buf[cnt] = 0;
737
738         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
739                 neg = 1;
740                 cmp += 3;
741         }
742
743         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
744                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
745
746                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
747                         if (neg)
748                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
749                         else
750                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
751                         break;
752                 }
753         }
754
755         if (!sched_feat_names[i])
756                 return -EINVAL;
757
758         *ppos += cnt;
759
760         return cnt;
761 }
762
763 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
764 {
765         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
766 }
767
768 static const struct file_operations sched_feat_fops = {
769         .open           = sched_feat_open,
770         .write          = sched_feat_write,
771         .read           = seq_read,
772         .llseek         = seq_lseek,
773         .release        = single_release,
774 };
775
776 static __init int sched_init_debug(void)
777 {
778         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
779                         &sched_feat_fops);
780
781         return 0;
782 }
783 late_initcall(sched_init_debug);
784
785 #endif
786
787 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
788
789 /*
790  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
791  * Limited because this is done with IRQs disabled.
792  */
793 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
794
795 /*
796  * ratelimit for updating the group shares.
797  * default: 0.25ms
798  */
799 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
800 unsigned int normalized_sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
801
802 /*
803  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
804  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
805  * default: 4
806  */
807 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
808
809 /*
810  * period over which we average the RT time consumption, measured
811  * in ms.
812  *
813  * default: 1s
814  */
815 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
816
817 /*
818  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
819  * default: 1s
820  */
821 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
822
823 static __read_mostly int scheduler_running;
824
825 /*
826  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
827  * default: 0.95s
828  */
829 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
830
831 static inline u64 global_rt_period(void)
832 {
833         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
834 }
835
836 static inline u64 global_rt_runtime(void)
837 {
838         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
839                 return RUNTIME_INF;
840
841         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
842 }
843
844 #ifndef prepare_arch_switch
845 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
846 #endif
847 #ifndef finish_arch_switch
848 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
849 #endif
850
851 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
852 {
853         return rq->curr == p;
854 }
855
856 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
857 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
858 {
859         return task_current(rq, p);
860 }
861
862 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
863 {
864 }
865
866 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
867 {
868 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
869         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
870         rq->lock.owner = current;
871 #endif
872         /*
873          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
874          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
875          * prev into current:
876          */
877         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
878
879         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
880 }
881
882 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
883 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
884 {
885 #ifdef CONFIG_SMP
886         return p->oncpu;
887 #else
888         return task_current(rq, p);
889 #endif
890 }
891
892 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
893 {
894 #ifdef CONFIG_SMP
895         /*
896          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
897          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
898          * here.
899          */
900         next->oncpu = 1;
901 #endif
902 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
903         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
904 #else
905         raw_spin_unlock(&rq->lock);
906 #endif
907 }
908
909 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
910 {
911 #ifdef CONFIG_SMP
912         /*
913          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
914          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
915          * finished.
916          */
917         smp_wmb();
918         prev->oncpu = 0;
919 #endif
920 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
921         local_irq_enable();
922 #endif
923 }
924 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
925
926 /*
927  * Check whether the task is waking, we use this to synchronize ->cpus_allowed
928  * against ttwu().
929  */
930 static inline int task_is_waking(struct task_struct *p)
931 {
932         return unlikely(p->state == TASK_WAKING);
933 }
934
935 /*
936  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
937  * Must be called interrupts disabled.
938  */
939 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
940         __acquires(rq->lock)
941 {
942         struct rq *rq;
943
944         for (;;) {
945                 rq = task_rq(p);
946                 raw_spin_lock(&rq->lock);
947                 if (likely(rq == task_rq(p)))
948                         return rq;
949                 raw_spin_unlock(&rq->lock);
950         }
951 }
952
953 /*
954  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
955  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
956  * explicitly disabling preemption.
957  */
958 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
959         __acquires(rq->lock)
960 {
961         struct rq *rq;
962
963         for (;;) {
964                 local_irq_save(*flags);
965                 rq = task_rq(p);
966                 raw_spin_lock(&rq->lock);
967                 if (likely(rq == task_rq(p)))
968                         return rq;
969                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
970         }
971 }
972
973 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
974         __releases(rq->lock)
975 {
976         raw_spin_unlock(&rq->lock);
977 }
978
979 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
980         __releases(rq->lock)
981 {
982         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
983 }
984
985 /*
986  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
987  */
988 static struct rq *this_rq_lock(void)
989         __acquires(rq->lock)
990 {
991         struct rq *rq;
992
993         local_irq_disable();
994         rq = this_rq();
995         raw_spin_lock(&rq->lock);
996
997         return rq;
998 }
999
1000 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1001 /*
1002  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1003  *
1004  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1005  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1006  * reschedule event.
1007  *
1008  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1009  * rq->lock.
1010  */
1011
1012 /*
1013  * Use hrtick when:
1014  *  - enabled by features
1015  *  - hrtimer is actually high res
1016  */
1017 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1018 {
1019         if (!sched_feat(HRTICK))
1020                 return 0;
1021         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1022                 return 0;
1023         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1024 }
1025
1026 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1027 {
1028         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1029                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1030 }
1031
1032 /*
1033  * High-resolution timer tick.
1034  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1035  */
1036 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1037 {
1038         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1039
1040         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1041
1042         raw_spin_lock(&rq->lock);
1043         update_rq_clock(rq);
1044         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1045         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1046
1047         return HRTIMER_NORESTART;
1048 }
1049
1050 #ifdef CONFIG_SMP
1051 /*
1052  * called from hardirq (IPI) context
1053  */
1054 static void __hrtick_start(void *arg)
1055 {
1056         struct rq *rq = arg;
1057
1058         raw_spin_lock(&rq->lock);
1059         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1060         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1061         raw_spin_unlock(&rq->lock);
1062 }
1063
1064 /*
1065  * Called to set the hrtick timer state.
1066  *
1067  * called with rq->lock held and irqs disabled
1068  */
1069 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1070 {
1071         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1072         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1073
1074         hrtimer_set_expires(timer, time);
1075
1076         if (rq == this_rq()) {
1077                 hrtimer_restart(timer);
1078         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1079                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1080                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1081         }
1082 }
1083
1084 static int
1085 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1086 {
1087         int cpu = (int)(long)hcpu;
1088
1089         switch (action) {
1090         case CPU_UP_CANCELED:
1091         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1092         case CPU_DOWN_PREPARE:
1093         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1094         case CPU_DEAD:
1095         case CPU_DEAD_FROZEN:
1096                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1097                 return NOTIFY_OK;
1098         }
1099
1100         return NOTIFY_DONE;
1101 }
1102
1103 static __init void init_hrtick(void)
1104 {
1105         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1106 }
1107 #else
1108 /*
1109  * Called to set the hrtick timer state.
1110  *
1111  * called with rq->lock held and irqs disabled
1112  */
1113 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1114 {
1115         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1116                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1117 }
1118
1119 static inline void init_hrtick(void)
1120 {
1121 }
1122 #endif /* CONFIG_SMP */
1123
1124 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1125 {
1126 #ifdef CONFIG_SMP
1127         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1128
1129         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1130         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1131         rq->hrtick_csd.info = rq;
1132 #endif
1133
1134         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1135         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1136 }
1137 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1138 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1139 {
1140 }
1141
1142 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1143 {
1144 }
1145
1146 static inline void init_hrtick(void)
1147 {
1148 }
1149 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1150
1151 /*
1152  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1153  *
1154  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1155  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1156  * the target CPU.
1157  */
1158 #ifdef CONFIG_SMP
1159
1160 #ifndef tsk_is_polling
1161 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1162 #endif
1163
1164 static void resched_task(struct task_struct *p)
1165 {
1166         int cpu;
1167
1168         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1169
1170         if (test_tsk_need_resched(p))
1171                 return;
1172
1173         set_tsk_need_resched(p);
1174
1175         cpu = task_cpu(p);
1176         if (cpu == smp_processor_id())
1177                 return;
1178
1179         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1180         smp_mb();
1181         if (!tsk_is_polling(p))
1182                 smp_send_reschedule(cpu);
1183 }
1184
1185 static void resched_cpu(int cpu)
1186 {
1187         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1188         unsigned long flags;
1189
1190         if (!raw_spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1191                 return;
1192         resched_task(cpu_curr(cpu));
1193         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1194 }
1195
1196 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1197 /*
1198  * In the semi idle case, use the nearest busy cpu for migrating timers
1199  * from an idle cpu.  This is good for power-savings.
1200  *
1201  * We don't do similar optimization for completely idle system, as
1202  * selecting an idle cpu will add more delays to the timers than intended
1203  * (as that cpu's timer base may not be uptodate wrt jiffies etc).
1204  */
1205 int get_nohz_timer_target(void)
1206 {
1207         int cpu = smp_processor_id();
1208         int i;
1209         struct sched_domain *sd;
1210
1211         for_each_domain(cpu, sd) {
1212                 for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1213                         if (!idle_cpu(i))
1214                                 return i;
1215         }
1216         return cpu;
1217 }
1218 /*
1219  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1220  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1221  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1222  * idle system the next event might even be infinite time into the
1223  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1224  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1225  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1226  * wheel for the next timer event.
1227  */
1228 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1229 {
1230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1231
1232         if (cpu == smp_processor_id())
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * This is safe, as this function is called with the timer
1237          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1238          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1239          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1240          * timer into account automatically.
1241          */
1242         if (rq->curr != rq->idle)
1243                 return;
1244
1245         /*
1246          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1247          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1248          * idle task through an additional NOOP schedule()
1249          */
1250         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1251
1252         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1253         smp_mb();
1254         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1255                 smp_send_reschedule(cpu);
1256 }
1257
1258 int nohz_ratelimit(int cpu)
1259 {
1260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1261         u64 diff = rq->clock - rq->nohz_stamp;
1262
1263         rq->nohz_stamp = rq->clock;
1264
1265         return diff < (NSEC_PER_SEC / HZ) >> 1;
1266 }
1267
1268 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1269
1270 static u64 sched_avg_period(void)
1271 {
1272         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1273 }
1274
1275 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1276 {
1277         s64 period = sched_avg_period();
1278
1279         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1280                 rq->age_stamp += period;
1281                 rq->rt_avg /= 2;
1282         }
1283 }
1284
1285 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1286 {
1287         rq->rt_avg += rt_delta;
1288         sched_avg_update(rq);
1289 }
1290
1291 #else /* !CONFIG_SMP */
1292 static void resched_task(struct task_struct *p)
1293 {
1294         assert_raw_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1295         set_tsk_need_resched(p);
1296 }
1297
1298 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1299 {
1300 }
1301 #endif /* CONFIG_SMP */
1302
1303 #if BITS_PER_LONG == 32
1304 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1305 #else
1306 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1307 #endif
1308
1309 #define WMULT_SHIFT     32
1310
1311 /*
1312  * Shift right and round:
1313  */
1314 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1315
1316 /*
1317  * delta *= weight / lw
1318  */
1319 static unsigned long
1320 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1321                 struct load_weight *lw)
1322 {
1323         u64 tmp;
1324
1325         if (!lw->inv_weight) {
1326                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1327                         lw->inv_weight = 1;
1328                 else
1329                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1330                                 / (lw->weight+1);
1331         }
1332
1333         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1334         /*
1335          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1336          */
1337         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1338                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1339                         WMULT_SHIFT/2);
1340         else
1341                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1342
1343         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1344 }
1345
1346 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1347 {
1348         lw->weight += inc;
1349         lw->inv_weight = 0;
1350 }
1351
1352 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1353 {
1354         lw->weight -= dec;
1355         lw->inv_weight = 0;
1356 }
1357
1358 /*
1359  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1360  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1361  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1362  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1363  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1364  * slice expiry etc.
1365  */
1366
1367 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1368 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1369
1370 /*
1371  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1372  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1373  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1374  * that remained on nice 0.
1375  *
1376  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1377  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1378  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1379  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1380  * the relative distance between them is ~25%.)
1381  */
1382 static const int prio_to_weight[40] = {
1383  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1384  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1385  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1386  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1387  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1388  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1389  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1390  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1391 };
1392
1393 /*
1394  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1395  *
1396  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1397  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1398  * into multiplications:
1399  */
1400 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1401  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1402  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1403  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1404  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1405  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1406  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1407  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1408  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1409 };
1410
1411 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1412 enum cpuacct_stat_index {
1413         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1414         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1415
1416         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1417 };
1418
1419 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1420 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1421 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1422                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1423 #else
1424 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1425 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1426                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1427 #endif
1428
1429 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1430 {
1431         update_load_add(&rq->load, load);
1432 }
1433
1434 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1435 {
1436         update_load_sub(&rq->load, load);
1437 }
1438
1439 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1440 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1441
1442 /*
1443  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1444  * leaving it for the final time.
1445  */
1446 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1447 {
1448         struct task_group *parent, *child;
1449         int ret;
1450
1451         rcu_read_lock();
1452         parent = &root_task_group;
1453 down:
1454         ret = (*down)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1458                 parent = child;
1459                 goto down;
1460
1461 up:
1462                 continue;
1463         }
1464         ret = (*up)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467
1468         child = parent;
1469         parent = parent->parent;
1470         if (parent)
1471                 goto up;
1472 out_unlock:
1473         rcu_read_unlock();
1474
1475         return ret;
1476 }
1477
1478 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1479 {
1480         return 0;
1481 }
1482 #endif
1483
1484 #ifdef CONFIG_SMP
1485 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1486 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1487 {
1488         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1489 }
1490
1491 /*
1492  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
1493  * according to the scheduling class and "nice" value.
1494  *
1495  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
1496  * balance conservatively.
1497  */
1498 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
1499 {
1500         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1501         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1502
1503         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1504                 return total;
1505
1506         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
1511  * according to the scheduling class and "nice" value.
1512  */
1513 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
1514 {
1515         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1516         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
1517
1518         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
1519                 return total;
1520
1521         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
1522 }
1523
1524 static unsigned long power_of(int cpu)
1525 {
1526         return cpu_rq(cpu)->cpu_power;
1527 }
1528
1529 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1530
1531 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1532 {
1533         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1534         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1535
1536         if (nr_running)
1537                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1538         else
1539                 rq->avg_load_per_task = 0;
1540
1541         return rq->avg_load_per_task;
1542 }
1543
1544 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1545
1546 static __read_mostly unsigned long __percpu *update_shares_data;
1547
1548 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1549
1550 /*
1551  * Calculate and set the cpu's group shares.
1552  */
1553 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1554                                     unsigned long sd_shares,
1555                                     unsigned long sd_rq_weight,
1556                                     unsigned long *usd_rq_weight)
1557 {
1558         unsigned long shares, rq_weight;
1559         int boost = 0;
1560
1561         rq_weight = usd_rq_weight[cpu];
1562         if (!rq_weight) {
1563                 boost = 1;
1564                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1565         }
1566
1567         /*
1568          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1569          * shares_i =  -----------------------------
1570          *                  \Sum_j rq_weight_j
1571          */
1572         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1573         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1574
1575         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1576                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1577                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1578                 unsigned long flags;
1579
1580                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1581                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1582                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1583                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1584                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1585         }
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1590  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1591  * parent group depends on the shares of its child groups.
1592  */
1593 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1594 {
1595         unsigned long weight, rq_weight = 0, sum_weight = 0, shares = 0;
1596         unsigned long *usd_rq_weight;
1597         struct sched_domain *sd = data;
1598         unsigned long flags;
1599         int i;
1600
1601         if (!tg->se[0])
1602                 return 0;
1603
1604         local_irq_save(flags);
1605         usd_rq_weight = per_cpu_ptr(update_shares_data, smp_processor_id());
1606
1607         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1608                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1609                 usd_rq_weight[i] = weight;
1610
1611                 rq_weight += weight;
1612                 /*
1613                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1614                  * is one of average load so that when a new task gets to
1615                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1616                  */
1617                 if (!weight)
1618                         weight = NICE_0_LOAD;
1619
1620                 sum_weight += weight;
1621                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1622         }
1623
1624         if (!rq_weight)
1625                 rq_weight = sum_weight;
1626
1627         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1628                 shares = tg->shares;
1629
1630         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1631                 shares = tg->shares;
1632
1633         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1634                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd_rq_weight);
1635
1636         local_irq_restore(flags);
1637
1638         return 0;
1639 }
1640
1641 /*
1642  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1643  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1644  * group is a fraction of its parents load.
1645  */
1646 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1647 {
1648         unsigned long load;
1649         long cpu = (long)data;
1650
1651         if (!tg->parent) {
1652                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1653         } else {
1654                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1655                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1656                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1657         }
1658
1659         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1660
1661         return 0;
1662 }
1663
1664 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1665 {
1666         s64 elapsed;
1667         u64 now;
1668
1669         if (root_task_group_empty())
1670                 return;
1671
1672         now = local_clock();
1673         elapsed = now - sd->last_update;
1674
1675         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1676                 sd->last_update = now;
1677                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1678         }
1679 }
1680
1681 static void update_h_load(long cpu)
1682 {
1683         if (root_task_group_empty())
1684                 return;
1685
1686         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1687 }
1688
1689 #else
1690
1691 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1692 {
1693 }
1694
1695 #endif
1696
1697 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1698
1699 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
1700
1701 /*
1702  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1703  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1704  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1705  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1706  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1707  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1708  */
1709 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1710         __releases(this_rq->lock)
1711         __acquires(busiest->lock)
1712         __acquires(this_rq->lock)
1713 {
1714         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1715         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1716
1717         return 1;
1718 }
1719
1720 #else
1721 /*
1722  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1723  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1724  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1725  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1726  * regardless of entry order into the function.
1727  */
1728 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1729         __releases(this_rq->lock)
1730         __acquires(busiest->lock)
1731         __acquires(this_rq->lock)
1732 {
1733         int ret = 0;
1734
1735         if (unlikely(!raw_spin_trylock(&busiest->lock))) {
1736                 if (busiest < this_rq) {
1737                         raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1738                         raw_spin_lock(&busiest->lock);
1739                         raw_spin_lock_nested(&this_rq->lock,
1740                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1741                         ret = 1;
1742                 } else
1743                         raw_spin_lock_nested(&busiest->lock,
1744                                               SINGLE_DEPTH_NESTING);
1745         }
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1750
1751 /*
1752  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1753  */
1754 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1755 {
1756         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1757                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1758                 raw_spin_unlock(&this_rq->lock);
1759                 BUG_ON(1);
1760         }
1761
1762         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1763 }
1764
1765 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1766         __releases(busiest->lock)
1767 {
1768         raw_spin_unlock(&busiest->lock);
1769         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1770 }
1771
1772 /*
1773  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
1774  *
1775  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
1776  * you need to do so manually before calling.
1777  */
1778 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1779         __acquires(rq1->lock)
1780         __acquires(rq2->lock)
1781 {
1782         BUG_ON(!irqs_disabled());
1783         if (rq1 == rq2) {
1784                 raw_spin_lock(&rq1->lock);
1785                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
1786         } else {
1787                 if (rq1 < rq2) {
1788                         raw_spin_lock(&rq1->lock);
1789                         raw_spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1790                 } else {
1791                         raw_spin_lock(&rq2->lock);
1792                         raw_spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1793                 }
1794         }
1795 }
1796
1797 /*
1798  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
1799  *
1800  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
1801  * you need to do so manually after calling.
1802  */
1803 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
1804         __releases(rq1->lock)
1805         __releases(rq2->lock)
1806 {
1807         raw_spin_unlock(&rq1->lock);
1808         if (rq1 != rq2)
1809                 raw_spin_unlock(&rq2->lock);
1810         else
1811                 __release(rq2->lock);
1812 }
1813
1814 #endif
1815
1816 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1817 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1818 {
1819 #ifdef CONFIG_SMP
1820         cfs_rq->shares = shares;
1821 #endif
1822 }
1823 #endif
1824
1825 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq);
1826 static void update_sysctl(void);
1827 static int get_update_sysctl_factor(void);
1828 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq);
1829
1830 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1831 {
1832         set_task_rq(p, cpu);
1833 #ifdef CONFIG_SMP
1834         /*
1835          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1836          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1837          * per-task data have been completed by this moment.
1838          */
1839         smp_wmb();
1840         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1841 #endif
1842 }
1843
1844 static const struct sched_class rt_sched_class;
1845
1846 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1847 #define for_each_class(class) \
1848    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1849
1850 #include "sched_stats.h"
1851
1852 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1853 {
1854         rq->nr_running++;
1855 }
1856
1857 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1858 {
1859         rq->nr_running--;
1860 }
1861
1862 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1863 {
1864         if (task_has_rt_policy(p)) {
1865                 p->se.load.weight = 0;
1866                 p->se.load.inv_weight = WMULT_CONST;
1867                 return;
1868         }
1869
1870         /*
1871          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1872          */
1873         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1874                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1875                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1876                 return;
1877         }
1878
1879         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1880         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1881 }
1882
1883 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1884 {
1885         update_rq_clock(rq);
1886         sched_info_queued(p);
1887         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, flags);
1888         p->se.on_rq = 1;
1889 }
1890
1891 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1892 {
1893         update_rq_clock(rq);
1894         sched_info_dequeued(p);
1895         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, flags);
1896         p->se.on_rq = 0;
1897 }
1898
1899 /*
1900  * activate_task - move a task to the runqueue.
1901  */
1902 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1903 {
1904         if (task_contributes_to_load(p))
1905                 rq->nr_uninterruptible--;
1906
1907         enqueue_task(rq, p, flags);
1908         inc_nr_running(rq);
1909 }
1910
1911 /*
1912  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1913  */
1914 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int flags)
1915 {
1916         if (task_contributes_to_load(p))
1917                 rq->nr_uninterruptible++;
1918
1919         dequeue_task(rq, p, flags);
1920         dec_nr_running(rq);
1921 }
1922
1923 #include "sched_idletask.c"
1924 #include "sched_fair.c"
1925 #include "sched_rt.c"
1926 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1927 # include "sched_debug.c"
1928 #endif
1929
1930 /*
1931  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1932  */
1933 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1934 {
1935         return p->static_prio;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1940  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1941  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1942  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1943  * estimator recalculates.
1944  */
1945 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1946 {
1947         int prio;
1948
1949         if (task_has_rt_policy(p))
1950                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1951         else
1952                 prio = __normal_prio(p);
1953         return prio;
1954 }
1955
1956 /*
1957  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1958  * taken into account by the scheduler. This value might
1959  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1960  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1961  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1962  */
1963 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1964 {
1965         p->normal_prio = normal_prio(p);
1966         /*
1967          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1968          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1969          * to the normal priority:
1970          */
1971         if (!rt_prio(p->prio))
1972                 return p->normal_prio;
1973         return p->prio;
1974 }
1975
1976 /**
1977  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1978  * @p: the task in question.
1979  */
1980 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1981 {
1982         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1983 }
1984
1985 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1986                                        const struct sched_class *prev_class,
1987                                        int oldprio, int running)
1988 {
1989         if (prev_class != p->sched_class) {
1990                 if (prev_class->switched_from)
1991                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1992                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1993         } else
1994                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1995 }
1996
1997 #ifdef CONFIG_SMP
1998 /*
1999  * Is this task likely cache-hot:
2000  */
2001 static int
2002 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2003 {
2004         s64 delta;
2005
2006         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2007                 return 0;
2008
2009         /*
2010          * Buddy candidates are cache hot:
2011          */
2012         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && this_rq()->nr_running &&
2013                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2014                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2015                 return 1;
2016
2017         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2018                 return 1;
2019         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2020                 return 0;
2021
2022         delta = now - p->se.exec_start;
2023
2024         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2025 }
2026
2027 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2028 {
2029 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
2030         /*
2031          * We should never call set_task_cpu() on a blocked task,
2032          * ttwu() will sort out the placement.
2033          */
2034         WARN_ON_ONCE(p->state != TASK_RUNNING && p->state != TASK_WAKING &&
2035                         !(task_thread_info(p)->preempt_count & PREEMPT_ACTIVE));
2036 #endif
2037
2038         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2039
2040         if (task_cpu(p) != new_cpu) {
2041                 p->se.nr_migrations++;
2042                 perf_sw_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS, 1, 1, NULL, 0);
2043         }
2044
2045         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2046 }
2047
2048 struct migration_arg {
2049         struct task_struct *task;
2050         int dest_cpu;
2051 };
2052
2053 static int migration_cpu_stop(void *data);
2054
2055 /*
2056  * The task's runqueue lock must be held.
2057  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2058  */
2059 static bool migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2060 {
2061         struct rq *rq = task_rq(p);
2062
2063         /*
2064          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2065          * the next wake-up will properly place the task.
2066          */
2067         return p->se.on_rq || task_running(rq, p);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2072  *
2073  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2074  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2075  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2076  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2077  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2078  * @p has remained unscheduled the whole time.
2079  *
2080  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2081  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2082  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2083  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2084  * waiting to become inactive.
2085  */
2086 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2087 {
2088         unsigned long flags;
2089         int running, on_rq;
2090         unsigned long ncsw;
2091         struct rq *rq;
2092
2093         for (;;) {
2094                 /*
2095                  * We do the initial early heuristics without holding
2096                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2097                  * the runqueue lock when things look like they will
2098                  * work out!
2099                  */
2100                 rq = task_rq(p);
2101
2102                 /*
2103                  * If the task is actively running on another CPU
2104                  * still, just relax and busy-wait without holding
2105                  * any locks.
2106                  *
2107                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2108                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2109                  * But we don't care, since "task_running()" will
2110                  * return false if the runqueue has changed and p
2111                  * is actually now running somewhere else!
2112                  */
2113                 while (task_running(rq, p)) {
2114                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2115                                 return 0;
2116                         cpu_relax();
2117                 }
2118
2119                 /*
2120                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2121                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2122                  * just go back and repeat.
2123                  */
2124                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2125                 trace_sched_wait_task(p);
2126                 running = task_running(rq, p);
2127                 on_rq = p->se.on_rq;
2128                 ncsw = 0;
2129                 if (!match_state || p->state == match_state)
2130                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2131                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2132
2133                 /*
2134                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2135                  */
2136                 if (unlikely(!ncsw))
2137                         break;
2138
2139                 /*
2140                  * Was it really running after all now that we
2141                  * checked with the proper locks actually held?
2142                  *
2143                  * Oops. Go back and try again..
2144                  */
2145                 if (unlikely(running)) {
2146                         cpu_relax();
2147                         continue;
2148                 }
2149
2150                 /*
2151                  * It's not enough that it's not actively running,
2152                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2153                  * preempted!
2154                  *
2155                  * So if it was still runnable (but just not actively
2156                  * running right now), it's preempted, and we should
2157                  * yield - it could be a while.
2158                  */
2159                 if (unlikely(on_rq)) {
2160                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2161                         continue;
2162                 }
2163
2164                 /*
2165                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2166                  * runnable, which means that it will never become
2167                  * running in the future either. We're all done!
2168                  */
2169                 break;
2170         }
2171
2172         return ncsw;
2173 }
2174
2175 /***
2176  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2177  * @p: the to-be-kicked thread
2178  *
2179  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2180  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2181  *
2182  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2183  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2184  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2185  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2186  * achieved as well.
2187  */
2188 void kick_process(struct task_struct *p)
2189 {
2190         int cpu;
2191
2192         preempt_disable();
2193         cpu = task_cpu(p);
2194         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2195                 smp_send_reschedule(cpu);
2196         preempt_enable();
2197 }
2198 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2199 #endif /* CONFIG_SMP */
2200
2201 /**
2202  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2203  * @p:          the task to evaluate
2204  * @func:       the function to be called
2205  * @info:       the function call argument
2206  *
2207  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2208  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2209  */
2210 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2211                               void (*func) (void *info), void *info)
2212 {
2213         int cpu;
2214
2215         preempt_disable();
2216         cpu = task_cpu(p);
2217         if (task_curr(p))
2218                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2219         preempt_enable();
2220 }
2221
2222 #ifdef CONFIG_SMP
2223 /*
2224  * ->cpus_allowed is protected by either TASK_WAKING or rq->lock held.
2225  */
2226 static int select_fallback_rq(int cpu, struct task_struct *p)
2227 {
2228         int dest_cpu;
2229         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu));
2230
2231         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
2232         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_active_mask)
2233                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
2234                         return dest_cpu;
2235
2236         /* Any allowed, online CPU? */
2237         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_active_mask);
2238         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
2239                 return dest_cpu;
2240
2241         /* No more Mr. Nice Guy. */
2242         if (unlikely(dest_cpu >= nr_cpu_ids)) {
2243                 dest_cpu = cpuset_cpus_allowed_fallback(p);
2244                 /*
2245                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
2246                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
2247                  * leave kernel.
2248                  */
2249                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
2250                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
2251                                "longer affine to cpu%d\n",
2252                                task_pid_nr(p), p->comm, cpu);
2253                 }
2254         }
2255
2256         return dest_cpu;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * The caller (fork, wakeup) owns TASK_WAKING, ->cpus_allowed is stable.
2261  */
2262 static inline
2263 int select_task_rq(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sd_flags, int wake_flags)
2264 {
2265         int cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, sd_flags, wake_flags);
2266
2267         /*
2268          * In order not to call set_task_cpu() on a blocking task we need
2269          * to rely on ttwu() to place the task on a valid ->cpus_allowed
2270          * cpu.
2271          *
2272          * Since this is common to all placement strategies, this lives here.
2273          *
2274          * [ this allows ->select_task() to simply return task_cpu(p) and
2275          *   not worry about this generic constraint ]
2276          */
2277         if (unlikely(!cpumask_test_cpu(cpu, &p->cpus_allowed) ||
2278                      !cpu_online(cpu)))
2279                 cpu = select_fallback_rq(task_cpu(p), p);
2280
2281         return cpu;
2282 }
2283
2284 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
2285 {
2286         s64 diff = sample - *avg;
2287         *avg += diff >> 3;
2288 }
2289 #endif
2290
2291 static inline void ttwu_activate(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2292                                  bool is_sync, bool is_migrate, bool is_local,
2293                                  unsigned long en_flags)
2294 {
2295         schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups);
2296         if (is_sync)
2297                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_sync);
2298         if (is_migrate)
2299                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_migrate);
2300         if (is_local)
2301                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_local);
2302         else
2303                 schedstat_inc(p, se.statistics.nr_wakeups_remote);
2304
2305         activate_task(rq, p, en_flags);
2306 }
2307
2308 static inline void ttwu_post_activation(struct task_struct *p, struct rq *rq,
2309                                         int wake_flags, bool success)
2310 {
2311         trace_sched_wakeup(p, success);
2312         check_preempt_curr(rq, p, wake_flags);
2313
2314         p->state = TASK_RUNNING;
2315 #ifdef CONFIG_SMP
2316         if (p->sched_class->task_woken)
2317                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2318
2319         if (unlikely(rq->idle_stamp)) {
2320                 u64 delta = rq->clock - rq->idle_stamp;
2321                 u64 max = 2*sysctl_sched_migration_cost;
2322
2323                 if (delta > max)
2324                         rq->avg_idle = max;
2325                 else
2326                         update_avg(&rq->avg_idle, delta);
2327                 rq->idle_stamp = 0;
2328         }
2329 #endif
2330         /* if a worker is waking up, notify workqueue */
2331         if ((p->flags & PF_WQ_WORKER) && success)
2332                 wq_worker_waking_up(p, cpu_of(rq));
2333 }
2334
2335 /**
2336  * try_to_wake_up - wake up a thread
2337  * @p: the thread to be awakened
2338  * @state: the mask of task states that can be woken
2339  * @wake_flags: wake modifier flags (WF_*)
2340  *
2341  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2342  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2343  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2344  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2345  * runnable without the overhead of this.
2346  *
2347  * Returns %true if @p was woken up, %false if it was already running
2348  * or @state didn't match @p's state.
2349  */
2350 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state,
2351                           int wake_flags)
2352 {
2353         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2354         unsigned long flags;
2355         unsigned long en_flags = ENQUEUE_WAKEUP;
2356         struct rq *rq;
2357
2358         this_cpu = get_cpu();
2359
2360         smp_wmb();
2361         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2362         if (!(p->state & state))
2363                 goto out;
2364
2365         if (p->se.on_rq)
2366                 goto out_running;
2367
2368         cpu = task_cpu(p);
2369         orig_cpu = cpu;
2370
2371 #ifdef CONFIG_SMP
2372         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2373                 goto out_activate;
2374
2375         /*
2376          * In order to handle concurrent wakeups and release the rq->lock
2377          * we put the task in TASK_WAKING state.
2378          *
2379          * First fix up the nr_uninterruptible count:
2380          */
2381         if (task_contributes_to_load(p)) {
2382                 if (likely(cpu_online(orig_cpu)))
2383                         rq->nr_uninterruptible--;
2384                 else
2385                         this_rq()->nr_uninterruptible--;
2386         }
2387         p->state = TASK_WAKING;
2388
2389         if (p->sched_class->task_waking) {
2390                 p->sched_class->task_waking(rq, p);
2391                 en_flags |= ENQUEUE_WAKING;
2392         }
2393
2394         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_WAKE, wake_flags);
2395         if (cpu != orig_cpu)
2396                 set_task_cpu(p, cpu);
2397         __task_rq_unlock(rq);
2398
2399         rq = cpu_rq(cpu);
2400         raw_spin_lock(&rq->lock);
2401
2402         /*
2403          * We migrated the task without holding either rq->lock, however
2404          * since the task is not on the task list itself, nobody else
2405          * will try and migrate the task, hence the rq should match the
2406          * cpu we just moved it to.
2407          */
2408         WARN_ON(task_cpu(p) != cpu);
2409         WARN_ON(p->state != TASK_WAKING);
2410
2411 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2412         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2413         if (cpu == this_cpu)
2414                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2415         else {
2416                 struct sched_domain *sd;
2417                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2418                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2419                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2420                                 break;
2421                         }
2422                 }
2423         }
2424 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2425
2426 out_activate:
2427 #endif /* CONFIG_SMP */
2428         ttwu_activate(p, rq, wake_flags & WF_SYNC, orig_cpu != cpu,
2429                       cpu == this_cpu, en_flags);
2430         success = 1;
2431 out_running:
2432         ttwu_post_activation(p, rq, wake_flags, success);
2433 out:
2434         task_rq_unlock(rq, &flags);
2435         put_cpu();
2436
2437         return success;
2438 }
2439
2440 /**
2441  * try_to_wake_up_local - try to wake up a local task with rq lock held
2442  * @p: the thread to be awakened
2443  *
2444  * Put @p on the run-queue if it's not alredy there.  The caller must
2445  * ensure that this_rq() is locked, @p is bound to this_rq() and not
2446  * the current task.  this_rq() stays locked over invocation.
2447  */
2448 static void try_to_wake_up_local(struct task_struct *p)
2449 {
2450         struct rq *rq = task_rq(p);
2451         bool success = false;
2452
2453         BUG_ON(rq != this_rq());
2454         BUG_ON(p == current);
2455         lockdep_assert_held(&rq->lock);
2456
2457         if (!(p->state & TASK_NORMAL))
2458                 return;
2459
2460         if (!p->se.on_rq) {
2461                 if (likely(!task_running(rq, p))) {
2462                         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2463                         schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2464                 }
2465                 ttwu_activate(p, rq, false, false, true, ENQUEUE_WAKEUP);
2466                 success = true;
2467         }
2468         ttwu_post_activation(p, rq, 0, success);
2469 }
2470
2471 /**
2472  * wake_up_process - Wake up a specific process
2473  * @p: The process to be woken up.
2474  *
2475  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2476  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2477  * running.
2478  *
2479  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2480  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2481  */
2482 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2483 {
2484         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2485 }
2486 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2487
2488 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2489 {
2490         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2491 }
2492
2493 /*
2494  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2495  * p is forked by current.
2496  *
2497  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2498  */
2499 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2500 {
2501         p->se.exec_start                = 0;
2502         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2503         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2504         p->se.nr_migrations             = 0;
2505
2506 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2507         memset(&p->se.statistics, 0, sizeof(p->se.statistics));
2508 #endif
2509
2510         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2511         p->se.on_rq = 0;
2512         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2513
2514 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2515         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2516 #endif
2517 }
2518
2519 /*
2520  * fork()/clone()-time setup:
2521  */
2522 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2523 {
2524         int cpu = get_cpu();
2525
2526         __sched_fork(p);
2527         /*
2528          * We mark the process as running here. This guarantees that
2529          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2530          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2531          */
2532         p->state = TASK_RUNNING;
2533
2534         /*
2535          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2536          */
2537         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2538                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR) {
2539                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2540                         p->normal_prio = p->static_prio;
2541                 }
2542
2543                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2544                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2545                         p->normal_prio = p->static_prio;
2546                         set_load_weight(p);
2547                 }
2548
2549                 /*
2550                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2551                  * fulfilled its duty:
2552                  */
2553                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2554         }
2555
2556         /*
2557          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2558          */
2559         p->prio = current->normal_prio;
2560
2561         if (!rt_prio(p->prio))
2562                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2563
2564         if (p->sched_class->task_fork)
2565                 p->sched_class->task_fork(p);
2566
2567         set_task_cpu(p, cpu);
2568
2569 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2570         if (likely(sched_info_on()))
2571                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2572 #endif
2573 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2574         p->oncpu = 0;
2575 #endif
2576 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2577         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2578         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2579 #endif
2580         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2581
2582         put_cpu();
2583 }
2584
2585 /*
2586  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2587  *
2588  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2589  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2590  * on the runqueue and wakes it.
2591  */
2592 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2593 {
2594         unsigned long flags;
2595         struct rq *rq;
2596         int cpu __maybe_unused = get_cpu();
2597
2598 #ifdef CONFIG_SMP
2599         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2600         p->state = TASK_WAKING;
2601
2602         /*
2603          * Fork balancing, do it here and not earlier because:
2604          *  - cpus_allowed can change in the fork path
2605          *  - any previously selected cpu might disappear through hotplug
2606          *
2607          * We set TASK_WAKING so that select_task_rq() can drop rq->lock
2608          * without people poking at ->cpus_allowed.
2609          */
2610         cpu = select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_FORK, 0);
2611         set_task_cpu(p, cpu);
2612
2613         p->state = TASK_RUNNING;
2614         task_rq_unlock(rq, &flags);
2615 #endif
2616
2617         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2618         activate_task(rq, p, 0);
2619         trace_sched_wakeup_new(p, 1);
2620         check_preempt_curr(rq, p, WF_FORK);
2621 #ifdef CONFIG_SMP
2622         if (p->sched_class->task_woken)
2623                 p->sched_class->task_woken(rq, p);
2624 #endif
2625         task_rq_unlock(rq, &flags);
2626         put_cpu();
2627 }
2628
2629 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2630
2631 /**
2632  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2633  * @notifier: notifier struct to register
2634  */
2635 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2636 {
2637         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2638 }
2639 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2640
2641 /**
2642  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2643  * @notifier: notifier struct to unregister
2644  *
2645  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2646  */
2647 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2648 {
2649         hlist_del(&notifier->link);
2650 }
2651 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2652
2653 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2654 {
2655         struct preempt_notifier *notifier;
2656         struct hlist_node *node;
2657
2658         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2659                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2660 }
2661
2662 static void
2663 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2664                                  struct task_struct *next)
2665 {
2666         struct preempt_notifier *notifier;
2667         struct hlist_node *node;
2668
2669         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2670                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2671 }
2672
2673 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2674
2675 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2676 {
2677 }
2678
2679 static void
2680 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2681                                  struct task_struct *next)
2682 {
2683 }
2684
2685 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2686
2687 /**
2688  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2689  * @rq: the runqueue preparing to switch
2690  * @prev: the current task that is being switched out
2691  * @next: the task we are going to switch to.
2692  *
2693  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2694  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2695  * switch.
2696  *
2697  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2698  * hooks.
2699  */
2700 static inline void
2701 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2702                     struct task_struct *next)
2703 {
2704         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2705         prepare_lock_switch(rq, next);
2706         prepare_arch_switch(next);
2707 }
2708
2709 /**
2710  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2711  * @rq: runqueue associated with task-switch
2712  * @prev: the thread we just switched away from.
2713  *
2714  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2715  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2716  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2717  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2718  *
2719  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2720  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2721  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2722  * details.)
2723  */
2724 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2725         __releases(rq->lock)
2726 {
2727         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2728         long prev_state;
2729
2730         rq->prev_mm = NULL;
2731
2732         /*
2733          * A task struct has one reference for the use as "current".
2734          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2735          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2736          * the scheduled task must drop that reference.
2737          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2738          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2739          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2740          * be dropped twice.
2741          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2742          */
2743         prev_state = prev->state;
2744         finish_arch_switch(prev);
2745 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2746         local_irq_disable();
2747 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2748         perf_event_task_sched_in(current);
2749 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
2750         local_irq_enable();
2751 #endif /* __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW */
2752         finish_lock_switch(rq, prev);
2753
2754         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2755         if (mm)
2756                 mmdrop(mm);
2757         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2758                 /*
2759                  * Remove function-return probe instances associated with this
2760                  * task and put them back on the free list.
2761                  */
2762                 kprobe_flush_task(prev);
2763                 put_task_struct(prev);
2764         }
2765 }
2766
2767 #ifdef CONFIG_SMP
2768
2769 /* assumes rq->lock is held */
2770 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2771 {
2772         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2773                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2774 }
2775
2776 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2777 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2778 {
2779         if (rq->post_schedule) {
2780                 unsigned long flags;
2781
2782                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2783                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2784                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2785                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2786
2787                 rq->post_schedule = 0;
2788         }
2789 }
2790
2791 #else
2792
2793 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2794 {
2795 }
2796
2797 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2798 {
2799 }
2800
2801 #endif
2802
2803 /**
2804  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2805  * @prev: the thread we just switched away from.
2806  */
2807 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2808         __releases(rq->lock)
2809 {
2810         struct rq *rq = this_rq();
2811
2812         finish_task_switch(rq, prev);
2813
2814         /*
2815          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2816          * task_switch?
2817          */
2818         post_schedule(rq);
2819
2820 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2821         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2822         preempt_enable();
2823 #endif
2824         if (current->set_child_tid)
2825                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2826 }
2827
2828 /*
2829  * context_switch - switch to the new MM and the new
2830  * thread's register state.
2831  */
2832 static inline void
2833 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2834                struct task_struct *next)
2835 {
2836         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2837
2838         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2839         trace_sched_switch(prev, next);
2840         mm = next->mm;
2841         oldmm = prev->active_mm;
2842         /*
2843          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2844          * combine the page table reload and the switch backend into
2845          * one hypercall.
2846          */
2847         arch_start_context_switch(prev);
2848
2849         if (likely(!mm)) {
2850                 next->active_mm = oldmm;
2851                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2852                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2853         } else
2854                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2855
2856         if (likely(!prev->mm)) {
2857                 prev->active_mm = NULL;
2858                 rq->prev_mm = oldmm;
2859         }
2860         /*
2861          * Since the runqueue lock will be released by the next
2862          * task (which is an invalid locking op but in the case
2863          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2864          * do an early lockdep release here:
2865          */
2866 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2867         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2868 #endif
2869
2870         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2871         switch_to(prev, next, prev);
2872
2873         barrier();
2874         /*
2875          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2876          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2877          * frame will be invalid.
2878          */
2879         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2880 }
2881
2882 /*
2883  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2884  *
2885  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2886  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2887  * number of context switches performed since bootup.
2888  */
2889 unsigned long nr_running(void)
2890 {
2891         unsigned long i, sum = 0;
2892
2893         for_each_online_cpu(i)
2894                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2895
2896         return sum;
2897 }
2898
2899 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2900 {
2901         unsigned long i, sum = 0;
2902
2903         for_each_possible_cpu(i)
2904                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2905
2906         /*
2907          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2908          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2909          */
2910         if (unlikely((long)sum < 0))
2911                 sum = 0;
2912
2913         return sum;
2914 }
2915
2916 unsigned long long nr_context_switches(void)
2917 {
2918         int i;
2919         unsigned long long sum = 0;
2920
2921         for_each_possible_cpu(i)
2922                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2923
2924         return sum;
2925 }
2926
2927 unsigned long nr_iowait(void)
2928 {
2929         unsigned long i, sum = 0;
2930
2931         for_each_possible_cpu(i)
2932                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2933
2934         return sum;
2935 }
2936
2937 unsigned long nr_iowait_cpu(void)
2938 {
2939         struct rq *this = this_rq();
2940         return atomic_read(&this->nr_iowait);
2941 }
2942
2943 unsigned long this_cpu_load(void)
2944 {
2945         struct rq *this = this_rq();
2946         return this->cpu_load[0];
2947 }
2948
2949
2950 /* Variables and functions for calc_load */
2951 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2952 static unsigned long calc_load_update;
2953 unsigned long avenrun[3];
2954 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2955
2956 static long calc_load_fold_active(struct rq *this_rq)
2957 {
2958         long nr_active, delta = 0;
2959
2960         nr_active = this_rq->nr_running;
2961         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2962
2963         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2964                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2965                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2966         }
2967
2968         return delta;
2969 }
2970
2971 #ifdef CONFIG_NO_HZ
2972 /*
2973  * For NO_HZ we delay the active fold to the next LOAD_FREQ update.
2974  *
2975  * When making the ILB scale, we should try to pull this in as well.
2976  */
2977 static atomic_long_t calc_load_tasks_idle;
2978
2979 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
2980 {
2981         long delta;
2982
2983         delta = calc_load_fold_active(this_rq);
2984         if (delta)
2985                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks_idle);
2986 }
2987
2988 static long calc_load_fold_idle(void)
2989 {
2990         long delta = 0;
2991
2992         /*
2993          * Its got a race, we don't care...
2994          */
2995         if (atomic_long_read(&calc_load_tasks_idle))
2996                 delta = atomic_long_xchg(&calc_load_tasks_idle, 0);
2997
2998         return delta;
2999 }
3000 #else
3001 static void calc_load_account_idle(struct rq *this_rq)
3002 {
3003 }
3004
3005 static inline long calc_load_fold_idle(void)
3006 {
3007         return 0;
3008 }
3009 #endif
3010
3011 /**
3012  * get_avenrun - get the load average array
3013  * @loads:      pointer to dest load array
3014  * @offset:     offset to add
3015  * @shift:      shift count to shift the result left
3016  *
3017  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3018  */
3019 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3020 {
3021         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3022         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3023         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3024 }
3025
3026 static unsigned long
3027 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3028 {
3029         load *= exp;
3030         load += active * (FIXED_1 - exp);
3031         return load >> FSHIFT;
3032 }
3033
3034 /*
3035  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3036  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3037  */
3038 void calc_global_load(void)
3039 {
3040         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3041         long active;
3042
3043         if (time_before(jiffies, upd))
3044                 return;
3045
3046         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3047         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3048
3049         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3050         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3051         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3052
3053         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3054 }
3055
3056 /*
3057  * Called from update_cpu_load() to periodically update this CPU's
3058  * active count.
3059  */
3060 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3061 {
3062         long delta;
3063
3064         if (time_before(jiffies, this_rq->calc_load_update))
3065                 return;
3066
3067         delta  = calc_load_fold_active(this_rq);
3068         delta += calc_load_fold_idle();
3069         if (delta)
3070                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3071
3072         this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3073 }
3074
3075 /*
3076  * The exact cpuload at various idx values, calculated at every tick would be
3077  * load = (2^idx - 1) / 2^idx * load + 1 / 2^idx * cur_load
3078  *
3079  * If a cpu misses updates for n-1 ticks (as it was idle) and update gets called
3080  * on nth tick when cpu may be busy, then we have:
3081  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3082  * load = (2^idx - 1) / 2^idx) * load + 1 / 2^idx * cur_load
3083  *
3084  * decay_load_missed() below does efficient calculation of
3085  * load = ((2^idx - 1) / 2^idx)^(n-1) * load
3086  * avoiding 0..n-1 loop doing load = ((2^idx - 1) / 2^idx) * load
3087  *
3088  * The calculation is approximated on a 128 point scale.
3089  * degrade_zero_ticks is the number of ticks after which load at any
3090  * particular idx is approximated to be zero.
3091  * degrade_factor is a precomputed table, a row for each load idx.
3092  * Each column corresponds to degradation factor for a power of two ticks,
3093  * based on 128 point scale.
3094  * Example:
3095  * row 2, col 3 (=12) says that the degradation at load idx 2 after
3096  * 8 ticks is 12/128 (which is an approximation of exact factor 3^8/4^8).
3097  *
3098  * With this power of 2 load factors, we can degrade the load n times
3099  * by looking at 1 bits in n and doing as many mult/shift instead of
3100  * n mult/shifts needed by the exact degradation.
3101  */
3102 #define DEGRADE_SHIFT           7
3103 static const unsigned char
3104                 degrade_zero_ticks[CPU_LOAD_IDX_MAX] = {0, 8, 32, 64, 128};
3105 static const unsigned char
3106                 degrade_factor[CPU_LOAD_IDX_MAX][DEGRADE_SHIFT + 1] = {
3107                                         {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
3108                                         {64, 32, 8, 0, 0, 0, 0, 0},
3109                                         {96, 72, 40, 12, 1, 0, 0},
3110                                         {112, 98, 75, 43, 15, 1, 0},
3111                                         {120, 112, 98, 76, 45, 16, 2} };
3112
3113 /*
3114  * Update cpu_load for any missed ticks, due to tickless idle. The backlog
3115  * would be when CPU is idle and so we just decay the old load without
3116  * adding any new load.
3117  */
3118 static unsigned long
3119 decay_load_missed(unsigned long load, unsigned long missed_updates, int idx)
3120 {
3121         int j = 0;
3122
3123         if (!missed_updates)
3124                 return load;
3125
3126         if (missed_updates >= degrade_zero_ticks[idx])
3127                 return 0;
3128
3129         if (idx == 1)
3130                 return load >> missed_updates;
3131
3132         while (missed_updates) {
3133                 if (missed_updates % 2)
3134                         load = (load * degrade_factor[idx][j]) >> DEGRADE_SHIFT;
3135
3136                 missed_updates >>= 1;
3137                 j++;
3138         }
3139         return load;
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3144  * scheduler tick (TICK_NSEC). With tickless idle this will not be called
3145  * every tick. We fix it up based on jiffies.
3146  */
3147 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3148 {
3149         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3150         unsigned long curr_jiffies = jiffies;
3151         unsigned long pending_updates;
3152         int i, scale;
3153
3154         this_rq->nr_load_updates++;
3155
3156         /* Avoid repeated calls on same jiffy, when moving in and out of idle */
3157         if (curr_jiffies == this_rq->last_load_update_tick)
3158                 return;
3159
3160         pending_updates = curr_jiffies - this_rq->last_load_update_tick;
3161         this_rq->last_load_update_tick = curr_jiffies;
3162
3163         /* Update our load: */
3164         this_rq->cpu_load[0] = this_load; /* Fasttrack for idx 0 */
3165         for (i = 1, scale = 2; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3166                 unsigned long old_load, new_load;
3167
3168                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3169
3170                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3171                 old_load = decay_load_missed(old_load, pending_updates - 1, i);
3172                 new_load = this_load;
3173                 /*
3174                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3175                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3176                  * example.
3177                  */
3178                 if (new_load > old_load)
3179                         new_load += scale - 1;
3180
3181                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load * (scale - 1) + new_load) >> i;
3182         }
3183 }
3184
3185 static void update_cpu_load_active(struct rq *this_rq)
3186 {
3187         update_cpu_load(this_rq);
3188
3189         calc_load_account_active(this_rq);
3190 }
3191
3192 #ifdef CONFIG_SMP
3193
3194 /*
3195  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3196  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3197  */
3198 void sched_exec(void)
3199 {
3200         struct task_struct *p = current;
3201         unsigned long flags;
3202         struct rq *rq;
3203         int dest_cpu;
3204
3205         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3206         dest_cpu = p->sched_class->select_task_rq(rq, p, SD_BALANCE_EXEC, 0);
3207         if (dest_cpu == smp_processor_id())
3208                 goto unlock;
3209
3210         /*
3211          * select_task_rq() can race against ->cpus_allowed
3212          */
3213         if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed) &&
3214             likely(cpu_active(dest_cpu)) && migrate_task(p, dest_cpu)) {
3215                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
3216
3217                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3218                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
3219                 return;
3220         }
3221 unlock:
3222         task_rq_unlock(rq, &flags);
3223 }
3224
3225 #endif
3226
3227 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
3228
3229 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
3230
3231 /*
3232  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
3233  * @p in case that task is currently running.
3234  *
3235  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
3236  */
3237 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
3238 {
3239         u64 ns = 0;
3240
3241         if (task_current(rq, p)) {
3242                 update_rq_clock(rq);
3243                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
3244                 if ((s64)ns < 0)
3245                         ns = 0;
3246         }
3247
3248         return ns;
3249 }
3250
3251 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
3252 {
3253         unsigned long flags;
3254         struct rq *rq;
3255         u64 ns = 0;
3256
3257         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3258         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
3259         task_rq_unlock(rq, &flags);
3260
3261         return ns;
3262 }
3263
3264 /*
3265  * Return accounted runtime for the task.
3266  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
3267  * pending runtime that have not been accounted yet.
3268  */
3269 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
3270 {
3271         unsigned long flags;
3272         struct rq *rq;
3273         u64 ns = 0;
3274
3275         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3276         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3277         task_rq_unlock(rq, &flags);
3278
3279         return ns;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
3284  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
3285  * pending runtime that have not been accounted yet.
3286  *
3287  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
3288  * so the return value not includes other pending runtime that other
3289  * running tasks might have.
3290  */
3291 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
3292 {
3293         struct task_cputime totals;
3294         unsigned long flags;
3295         struct rq *rq;
3296         u64 ns;
3297
3298         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3299         thread_group_cputime(p, &totals);
3300         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
3301         task_rq_unlock(rq, &flags);
3302
3303         return ns;
3304 }
3305
3306 /*
3307  * Account user cpu time to a process.
3308  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3309  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
3310  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3311  */
3312 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3313                        cputime_t cputime_scaled)
3314 {
3315         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3316         cputime64_t tmp;
3317
3318         /* Add user time to process. */
3319         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3320         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3321         account_group_user_time(p, cputime);
3322
3323         /* Add user time to cpustat. */
3324         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3325         if (TASK_NICE(p) > 0)
3326                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3327         else
3328                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3329
3330         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
3331         /* Account for user time used */
3332         acct_update_integrals(p);
3333 }
3334
3335 /*
3336  * Account guest cpu time to a process.
3337  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3338  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
3339  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3340  */
3341 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
3342                                cputime_t cputime_scaled)
3343 {
3344         cputime64_t tmp;
3345         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3346
3347         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3348
3349         /* Add guest time to process. */
3350         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
3351         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
3352         account_group_user_time(p, cputime);
3353         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
3354
3355         /* Add guest time to cpustat. */
3356         if (TASK_NICE(p) > 0) {
3357                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
3358                 cpustat->guest_nice = cputime64_add(cpustat->guest_nice, tmp);
3359         } else {
3360                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
3361                 cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
3362         }
3363 }
3364
3365 /*
3366  * Account system cpu time to a process.
3367  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3368  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
3369  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
3370  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
3371  */
3372 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
3373                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
3374 {
3375         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3376         cputime64_t tmp;
3377
3378         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
3379                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
3380                 return;
3381         }
3382
3383         /* Add system time to process. */
3384         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
3385         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
3386         account_group_system_time(p, cputime);
3387
3388         /* Add system time to cpustat. */
3389         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
3390         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
3391                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
3392         else if (softirq_count())
3393                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
3394         else
3395                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
3396
3397         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
3398
3399         /* Account for system time used */
3400         acct_update_integrals(p);
3401 }
3402
3403 /*
3404  * Account for involuntary wait time.
3405  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
3406  */
3407 void account_steal_time(cputime_t cputime)
3408 {
3409         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3410         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3411
3412         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
3413 }
3414
3415 /*
3416  * Account for idle time.
3417  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
3418  */
3419 void account_idle_time(cputime_t cputime)
3420 {
3421         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
3422         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
3423         struct rq *rq = this_rq();
3424
3425         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
3426                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
3427         else
3428                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
3429 }
3430
3431 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3432
3433 /*
3434  * Account a single tick of cpu time.
3435  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
3436  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
3437  */
3438 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
3439 {
3440         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(cputime_one_jiffy);
3441         struct rq *rq = this_rq();
3442
3443         if (user_tick)
3444                 account_user_time(p, cputime_one_jiffy, one_jiffy_scaled);
3445         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
3446                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, cputime_one_jiffy,
3447                                     one_jiffy_scaled);
3448         else
3449                 account_idle_time(cputime_one_jiffy);
3450 }
3451
3452 /*
3453  * Account multiple ticks of steal time.
3454  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
3455  * @ticks: number of stolen ticks
3456  */
3457 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
3458 {
3459         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3460 }
3461
3462 /*
3463  * Account multiple ticks of idle time.
3464  * @ticks: number of stolen ticks
3465  */
3466 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
3467 {
3468         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
3469 }
3470
3471 #endif
3472
3473 /*
3474  * Use precise platform statistics if available:
3475  */
3476 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
3477 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3478 {
3479         *ut = p->utime;
3480         *st = p->stime;
3481 }
3482
3483 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3484 {
3485         struct task_cputime cputime;
3486
3487         thread_group_cputime(p, &cputime);
3488
3489         *ut = cputime.utime;
3490         *st = cputime.stime;
3491 }
3492 #else
3493
3494 #ifndef nsecs_to_cputime
3495 # define nsecs_to_cputime(__nsecs)      nsecs_to_jiffies(__nsecs)
3496 #endif
3497
3498 void task_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3499 {
3500         cputime_t rtime, utime = p->utime, total = cputime_add(utime, p->stime);
3501
3502         /*
3503          * Use CFS's precise accounting:
3504          */
3505         rtime = nsecs_to_cputime(p->se.sum_exec_runtime);
3506
3507         if (total) {
3508                 u64 temp;
3509
3510                 temp = (u64)(rtime * utime);
3511                 do_div(temp, total);
3512                 utime = (cputime_t)temp;
3513         } else
3514                 utime = rtime;
3515
3516         /*
3517          * Compare with previous values, to keep monotonicity:
3518          */
3519         p->prev_utime = max(p->prev_utime, utime);
3520         p->prev_stime = max(p->prev_stime, cputime_sub(rtime, p->prev_utime));
3521
3522         *ut = p->prev_utime;
3523         *st = p->prev_stime;
3524 }
3525
3526 /*
3527  * Must be called with siglock held.
3528  */
3529 void thread_group_times(struct task_struct *p, cputime_t *ut, cputime_t *st)
3530 {
3531         struct signal_struct *sig = p->signal;
3532         struct task_cputime cputime;
3533         cputime_t rtime, utime, total;
3534
3535         thread_group_cputime(p, &cputime);
3536
3537         total = cputime_add(cputime.utime, cputime.stime);
3538         rtime = nsecs_to_cputime(cputime.sum_exec_runtime);
3539
3540         if (total) {
3541                 u64 temp;
3542
3543                 temp = (u64)(rtime * cputime.utime);
3544                 do_div(temp, total);
3545                 utime = (cputime_t)temp;
3546         } else
3547                 utime = rtime;
3548
3549         sig->prev_utime = max(sig->prev_utime, utime);
3550         sig->prev_stime = max(sig->prev_stime,
3551                               cputime_sub(rtime, sig->prev_utime));
3552
3553         *ut = sig->prev_utime;
3554         *st = sig->prev_stime;
3555 }
3556 #endif
3557
3558 /*
3559  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
3560  * We call it with interrupts disabled.
3561  *
3562  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
3563  * timeslices.
3564  */
3565 void scheduler_tick(void)
3566 {
3567         int cpu = smp_processor_id();
3568         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3569         struct task_struct *curr = rq->curr;
3570
3571         sched_clock_tick();
3572
3573         raw_spin_lock(&rq->lock);
3574         update_rq_clock(rq);
3575         update_cpu_load_active(rq);
3576         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
3577         raw_spin_unlock(&rq->lock);
3578
3579         perf_event_task_tick(curr);
3580
3581 #ifdef CONFIG_SMP
3582         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
3583         trigger_load_balance(rq, cpu);
3584 #endif
3585 }
3586
3587 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
3588 {
3589         if (in_lock_functions(addr)) {
3590                 addr = CALLER_ADDR2;
3591                 if (in_lock_functions(addr))
3592                         addr = CALLER_ADDR3;
3593         }
3594         return addr;
3595 }
3596
3597 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
3598                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
3599
3600 void __kprobes add_preempt_count(int val)
3601 {
3602 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3603         /*
3604          * Underflow?
3605          */
3606         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
3607                 return;
3608 #endif
3609         preempt_count() += val;
3610 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3611         /*
3612          * Spinlock count overflowing soon?
3613          */
3614         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
3615                                 PREEMPT_MASK - 10);
3616 #endif
3617         if (preempt_count() == val)
3618                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3619 }
3620 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
3621
3622 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
3623 {
3624 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
3625         /*
3626          * Underflow?
3627          */
3628         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
3629                 return;
3630         /*
3631          * Is the spinlock portion underflowing?
3632          */
3633         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
3634                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
3635                 return;
3636 #endif
3637
3638         if (preempt_count() == val)
3639                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
3640         preempt_count() -= val;
3641 }
3642 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
3643
3644 #endif
3645
3646 /*
3647  * Print scheduling while atomic bug:
3648  */
3649 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
3650 {
3651         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
3652
3653         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
3654                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
3655
3656         debug_show_held_locks(prev);
3657         print_modules();
3658         if (irqs_disabled())
3659                 print_irqtrace_events(prev);
3660
3661         if (regs)
3662                 show_regs(regs);
3663         else
3664                 dump_stack();
3665 }
3666
3667 /*
3668  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
3669  */
3670 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
3671 {
3672         /*
3673          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
3674          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
3675          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
3676          */
3677         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
3678                 __schedule_bug(prev);
3679
3680         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
3681
3682         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
3683 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3684         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
3685                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
3686                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
3687         }
3688 #endif
3689 }
3690
3691 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
3692 {
3693         if (prev->se.on_rq)
3694                 update_rq_clock(rq);
3695         rq->skip_clock_update = 0;
3696         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
3697 }
3698
3699 /*
3700  * Pick up the highest-prio task:
3701  */
3702 static inline struct task_struct *
3703 pick_next_task(struct rq *rq)
3704 {
3705         const struct sched_class *class;
3706         struct task_struct *p;
3707
3708         /*
3709          * Optimization: we know that if all tasks are in
3710          * the fair class we can call that function directly:
3711          */
3712         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
3713                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
3714                 if (likely(p))
3715                         return p;
3716         }
3717
3718         class = sched_class_highest;
3719         for ( ; ; ) {
3720                 p = class->pick_next_task(rq);
3721                 if (p)
3722                         return p;
3723                 /*
3724                  * Will never be NULL as the idle class always
3725                  * returns a non-NULL p:
3726                  */
3727                 class = class->next;
3728         }
3729 }
3730
3731 /*
3732  * schedule() is the main scheduler function.
3733  */
3734 asmlinkage void __sched schedule(void)
3735 {
3736         struct task_struct *prev, *next;
3737         unsigned long *switch_count;
3738         struct rq *rq;
3739         int cpu;
3740
3741 need_resched:
3742         preempt_disable();
3743         cpu = smp_processor_id();
3744         rq = cpu_rq(cpu);
3745         rcu_note_context_switch(cpu);
3746         prev = rq->curr;
3747
3748         release_kernel_lock(prev);
3749 need_resched_nonpreemptible:
3750
3751         schedule_debug(prev);
3752
3753         if (sched_feat(HRTICK))
3754                 hrtick_clear(rq);
3755
3756         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
3757         clear_tsk_need_resched(prev);
3758
3759         switch_count = &prev->nivcsw;
3760         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
3761                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev))) {
3762                         prev->state = TASK_RUNNING;
3763                 } else {
3764                         /*
3765                          * If a worker is going to sleep, notify and
3766                          * ask workqueue whether it wants to wake up a
3767                          * task to maintain concurrency.  If so, wake
3768                          * up the task.
3769                          */
3770                         if (prev->flags & PF_WQ_WORKER) {
3771                                 struct task_struct *to_wakeup;
3772
3773                                 to_wakeup = wq_worker_sleeping(prev, cpu);
3774                                 if (to_wakeup)
3775                                         try_to_wake_up_local(to_wakeup);
3776                         }
3777                         deactivate_task(rq, prev, DEQUEUE_SLEEP);
3778                 }
3779                 switch_count = &prev->nvcsw;
3780         }
3781
3782         pre_schedule(rq, prev);
3783
3784         if (unlikely(!rq->nr_running))
3785                 idle_balance(cpu, rq);
3786
3787         put_prev_task(rq, prev);
3788         next = pick_next_task(rq);
3789
3790         if (likely(prev != next)) {
3791                 sched_info_switch(prev, next);
3792                 perf_event_task_sched_out(prev, next);
3793
3794                 rq->nr_switches++;
3795                 rq->curr = next;
3796                 ++*switch_count;
3797
3798                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
3799                 /*
3800                  * The context switch have flipped the stack from under us
3801                  * and restored the local variables which were saved when
3802                  * this task called schedule() in the past. prev == current
3803                  * is still correct, but it can be moved to another cpu/rq.
3804                  */
3805                 cpu = smp_processor_id();
3806                 rq = cpu_rq(cpu);
3807         } else
3808                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
3809
3810         post_schedule(rq);
3811
3812         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(prev)))
3813                 goto need_resched_nonpreemptible;
3814
3815         preempt_enable_no_resched();
3816         if (need_resched())
3817                 goto need_resched;
3818 }
3819 EXPORT_SYMBOL(schedule);
3820
3821 #ifdef CONFIG_MUTEX_SPIN_ON_OWNER
3822 /*
3823  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
3824  * access and not reliable.
3825  */
3826 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
3827 {
3828         unsigned int cpu;
3829         struct rq *rq;
3830
3831         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
3832                 return 0;
3833
3834 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
3835         /*
3836          * Need to access the cpu field knowing that
3837          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
3838          * the mutex owner just released it and exited.
3839          */
3840         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
3841                 return 0;
3842 #else
3843         cpu = owner->cpu;
3844 #endif
3845
3846         /*
3847          * Even if the access succeeded (likely case),
3848          * the cpu field may no longer be valid.
3849          */
3850         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
3851                 return 0;
3852
3853         /*
3854          * We need to validate that we can do a
3855          * get_cpu() and that we have the percpu area.
3856          */
3857         if (!cpu_online(cpu))
3858                 return 0;
3859
3860         rq = cpu_rq(cpu);
3861
3862         for (;;) {
3863                 /*
3864                  * Owner changed, break to re-assess state.
3865                  */
3866                 if (lock->owner != owner)
3867                         break;
3868
3869                 /*
3870                  * Is that owner really running on that cpu?
3871                  */
3872                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
3873                         return 0;
3874
3875                 cpu_relax();
3876         }
3877
3878         return 1;
3879 }
3880 #endif
3881
3882 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3883 /*
3884  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
3885  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
3886  * occur there and call schedule directly.
3887  */
3888 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
3889 {
3890         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3891
3892         /*
3893          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
3894          * we do not want to preempt the current task. Just return..
3895          */
3896         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
3897                 return;
3898
3899         do {
3900                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3901                 schedule();
3902                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3903
3904                 /*
3905                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3906                  * between schedule and now.
3907                  */
3908                 barrier();
3909         } while (need_resched());
3910 }
3911 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
3912
3913 /*
3914  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
3915  * off of irq context.
3916  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
3917  * protect us against recursive calling from irq.
3918  */
3919 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
3920 {
3921         struct thread_info *ti = current_thread_info();
3922
3923         /* Catch callers which need to be fixed */
3924         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
3925
3926         do {
3927                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3928                 local_irq_enable();
3929                 schedule();
3930                 local_irq_disable();
3931                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
3932
3933                 /*
3934                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
3935                  * between schedule and now.
3936                  */
3937                 barrier();
3938         } while (need_resched());
3939 }
3940
3941 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
3942
3943 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int wake_flags,
3944                           void *key)
3945 {
3946         return try_to_wake_up(curr->private, mode, wake_flags);
3947 }
3948 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
3949
3950 /*
3951  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
3952  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
3953  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
3954  *
3955  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
3956  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
3957  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
3958  */
3959 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3960                         int nr_exclusive, int wake_flags, void *key)
3961 {
3962         wait_queue_t *curr, *next;
3963
3964         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
3965                 unsigned flags = curr->flags;
3966
3967                 if (curr->func(curr, mode, wake_flags, key) &&
3968                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
3969                         break;
3970         }
3971 }
3972
3973 /**
3974  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
3975  * @q: the waitqueue
3976  * @mode: which threads
3977  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
3978  * @key: is directly passed to the wakeup function
3979  *
3980  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
3981  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
3982  */
3983 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
3984                         int nr_exclusive, void *key)
3985 {
3986         unsigned long flags;
3987
3988         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
3989         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
3990         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
3991 }
3992 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
3993
3994 /*
3995  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
3996  */
3997 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
3998 {
3999         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4000 }
4001 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_locked);
4002
4003 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
4004 {
4005         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
4006 }
4007
4008 /**
4009  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
4010  * @q: the waitqueue
4011  * @mode: which threads
4012  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4013  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
4014  *
4015  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4016  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4017  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4018  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4019  *
4020  * On UP it can prevent extra preemption.
4021  *
4022  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4023  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4024  */
4025 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4026                         int nr_exclusive, void *key)
4027 {
4028         unsigned long flags;
4029         int wake_flags = WF_SYNC;
4030
4031         if (unlikely(!q))
4032                 return;
4033
4034         if (unlikely(!nr_exclusive))
4035                 wake_flags = 0;
4036
4037         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4038         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, wake_flags, key);
4039         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4040 }
4041 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
4042
4043 /*
4044  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
4045  */
4046 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4047 {
4048         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
4049 }
4050 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4051
4052 /**
4053  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4054  * @x:  holds the state of this particular completion
4055  *
4056  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4057  * awakened in the same order in which they were queued.
4058  *
4059  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4060  *
4061  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4062  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4063  */
4064 void complete(struct completion *x)
4065 {
4066         unsigned long flags;
4067
4068         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4069         x->done++;
4070         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4071         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4072 }
4073 EXPORT_SYMBOL(complete);
4074
4075 /**
4076  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4077  * @x:  holds the state of this particular completion
4078  *
4079  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4080  *
4081  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
4082  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
4083  */
4084 void complete_all(struct completion *x)
4085 {
4086         unsigned long flags;
4087
4088         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4089         x->done += UINT_MAX/2;
4090         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4091         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4092 }
4093 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4094
4095 static inline long __sched
4096 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4097 {
4098         if (!x->done) {
4099                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4100
4101                 __add_wait_queue_tail_exclusive(&x->wait, &wait);
4102                 do {
4103                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4104                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4105                                 break;
4106                         }
4107                         __set_current_state(state);
4108                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4109                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4110                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4111                 } while (!x->done && timeout);
4112                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4113                 if (!x->done)
4114                         return timeout;
4115         }
4116         x->done--;
4117         return timeout ?: 1;
4118 }
4119
4120 static long __sched
4121 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4122 {
4123         might_sleep();
4124
4125         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4126         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4127         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4128         return timeout;
4129 }
4130
4131 /**
4132  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4133  * @x:  holds the state of this particular completion
4134  *
4135  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4136  * interruptible and there is no timeout.
4137  *
4138  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4139  * and interrupt capability. Also see complete().
4140  */
4141 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4142 {
4143         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4144 }
4145 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4146
4147 /**
4148  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4149  * @x:  holds the state of this particular completion
4150  * @timeout:  timeout value in jiffies
4151  *
4152  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4153  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4154  * interruptible.
4155  */
4156 unsigned long __sched
4157 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4158 {
4159         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4160 }
4161 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4162
4163 /**
4164  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4165  * @x:  holds the state of this particular completion
4166  *
4167  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4168  * interruptible.
4169  */
4170 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4171 {
4172         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4173         if (t == -ERESTARTSYS)
4174                 return t;
4175         return 0;
4176 }
4177 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4178
4179 /**
4180  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4181  * @x:  holds the state of this particular completion
4182  * @timeout:  timeout value in jiffies
4183  *
4184  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4185  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4186  */
4187 unsigned long __sched
4188 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4189                                           unsigned long timeout)
4190 {
4191         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4192 }
4193 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4194
4195 /**
4196  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4197  * @x:  holds the state of this particular completion
4198  *
4199  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4200  * interrupted by a kill signal.
4201  */
4202 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4203 {
4204         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4205         if (t == -ERESTARTSYS)
4206                 return t;
4207         return 0;
4208 }
4209 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4210
4211 /**
4212  * wait_for_completion_killable_timeout: - waits for completion of a task (w/(to,killable))
4213  * @x:  holds the state of this particular completion
4214  * @timeout:  timeout value in jiffies
4215  *
4216  * This waits for either a completion of a specific task to be
4217  * signaled or for a specified timeout to expire. It can be
4218  * interrupted by a kill signal. The timeout is in jiffies.
4219  */
4220 unsigned long __sched
4221 wait_for_completion_killable_timeout(struct completion *x,
4222                                      unsigned long timeout)
4223 {
4224         return wait_for_common(x, timeout, TASK_KILLABLE);
4225 }
4226 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable_timeout);
4227
4228 /**
4229  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4230  *      @x:     completion structure
4231  *
4232  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4233  *               1 if a decrement succeeded.
4234  *
4235  *      If a completion is being used as a counting completion,
4236  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4237  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4238  *      is protecting is not available.
4239  */
4240 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4241 {
4242         unsigned long flags;
4243         int ret = 1;
4244
4245         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4246         if (!x->done)
4247                 ret = 0;
4248         else
4249                 x->done--;
4250         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4251         return ret;
4252 }
4253 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4254
4255 /**
4256  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4257  *      @x:     completion structure
4258  *
4259  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4260  *               1 if there are no waiters.
4261  *
4262  */
4263 bool completion_done(struct completion *x)
4264 {
4265         unsigned long flags;
4266         int ret = 1;
4267
4268         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4269         if (!x->done)
4270                 ret = 0;
4271         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4272         return ret;
4273 }
4274 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4275
4276 static long __sched
4277 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4278 {
4279         unsigned long flags;
4280         wait_queue_t wait;
4281
4282         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4283
4284         __set_current_state(state);
4285
4286         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4287         __add_wait_queue(q, &wait);
4288         spin_unlock(&q->lock);
4289         timeout = schedule_timeout(timeout);
4290         spin_lock_irq(&q->lock);
4291         __remove_wait_queue(q, &wait);
4292         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4293
4294         return timeout;
4295 }
4296
4297 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4298 {
4299         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4300 }
4301 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4302
4303 long __sched
4304 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4305 {
4306         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4307 }
4308 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4309
4310 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4311 {
4312         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4313 }
4314 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4315
4316 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4317 {
4318         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4319 }
4320 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4321
4322 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4323
4324 /*
4325  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4326  * @p: task
4327  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4328  *
4329  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4330  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4331  *
4332  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4333  */
4334 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4335 {
4336         unsigned long flags;
4337         int oldprio, on_rq, running;
4338         struct rq *rq;
4339         const struct sched_class *prev_class;
4340
4341         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4342
4343         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4344
4345         oldprio = p->prio;
4346         prev_class = p->sched_class;
4347         on_rq = p->se.on_rq;
4348         running = task_current(rq, p);
4349         if (on_rq)
4350                 dequeue_task(rq, p, 0);
4351         if (running)
4352                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4353
4354         if (rt_prio(prio))
4355                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4356         else
4357                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4358
4359         p->prio = prio;
4360
4361         if (running)
4362                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4363         if (on_rq) {
4364                 enqueue_task(rq, p, oldprio < prio ? ENQUEUE_HEAD : 0);
4365
4366                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4367         }
4368         task_rq_unlock(rq, &flags);
4369 }
4370
4371 #endif
4372
4373 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4374 {
4375         int old_prio, delta, on_rq;
4376         unsigned long flags;
4377         struct rq *rq;
4378
4379         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4380                 return;
4381         /*
4382          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4383          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4384          */
4385         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4386         /*
4387          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4388          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4389          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4390          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4391          */
4392         if (task_has_rt_policy(p)) {
4393                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4394                 goto out_unlock;
4395         }
4396         on_rq = p->se.on_rq;
4397         if (on_rq)
4398                 dequeue_task(rq, p, 0);
4399
4400         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4401         set_load_weight(p);
4402         old_prio = p->prio;
4403         p->prio = effective_prio(p);
4404         delta = p->prio - old_prio;
4405
4406         if (on_rq) {
4407                 enqueue_task(rq, p, 0);
4408                 /*
4409                  * If the task increased its priority or is running and
4410                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4411                  */
4412                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4413                         resched_task(rq->curr);
4414         }
4415 out_unlock:
4416         task_rq_unlock(rq, &flags);
4417 }
4418 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4419
4420 /*
4421  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4422  * @p: task
4423  * @nice: nice value
4424  */
4425 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4426 {
4427         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4428         int nice_rlim = 20 - nice;
4429
4430         return (nice_rlim <= task_rlimit(p, RLIMIT_NICE) ||
4431                 capable(CAP_SYS_NICE));
4432 }
4433
4434 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4435
4436 /*
4437  * sys_nice - change the priority of the current process.
4438  * @increment: priority increment
4439  *
4440  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4441  * does similar things.
4442  */
4443 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
4444 {
4445         long nice, retval;
4446
4447         /*
4448          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4449          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4450          * and we have a single winner.
4451          */
4452         if (increment < -40)
4453                 increment = -40;
4454         if (increment > 40)
4455                 increment = 40;
4456
4457         nice = TASK_NICE(current) + increment;
4458         if (nice < -20)
4459                 nice = -20;
4460         if (nice > 19)
4461                 nice = 19;
4462
4463         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4464                 return -EPERM;
4465
4466         retval = security_task_setnice(current, nice);
4467         if (retval)
4468                 return retval;
4469
4470         set_user_nice(current, nice);
4471         return 0;
4472 }
4473
4474 #endif
4475
4476 /**
4477  * task_prio - return the priority value of a given task.
4478  * @p: the task in question.
4479  *
4480  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4481  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4482  * around 0, value goes from -16 to +15.
4483  */
4484 int task_prio(const struct task_struct *p)
4485 {
4486         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4487 }
4488
4489 /**
4490  * task_nice - return the nice value of a given task.
4491  * @p: the task in question.
4492  */
4493 int task_nice(const struct task_struct *p)
4494 {
4495         return TASK_NICE(p);
4496 }
4497 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4498
4499 /**
4500  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4501  * @cpu: the processor in question.
4502  */
4503 int idle_cpu(int cpu)
4504 {
4505         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4506 }
4507
4508 /**
4509  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4510  * @cpu: the processor in question.
4511  */
4512 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4513 {
4514         return cpu_rq(cpu)->idle;
4515 }
4516
4517 /**
4518  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4519  * @pid: the pid in question.
4520  */
4521 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4522 {
4523         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4524 }
4525
4526 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4527 static void
4528 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4529 {
4530         BUG_ON(p->se.on_rq);
4531
4532         p->policy = policy;
4533         p->rt_priority = prio;
4534         p->normal_prio = normal_prio(p);
4535         /* we are holding p->pi_lock already */
4536         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4537         if (rt_prio(p->prio))
4538                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4539         else
4540                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4541         set_load_weight(p);
4542 }
4543
4544 /*
4545  * check the target process has a UID that matches the current process's
4546  */
4547 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
4548 {
4549         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
4550         bool match;
4551
4552         rcu_read_lock();
4553         pcred = __task_cred(p);
4554         match = (cred->euid == pcred->euid ||
4555                  cred->euid == pcred->uid);
4556         rcu_read_unlock();
4557         return match;
4558 }
4559
4560 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4561                                 struct sched_param *param, bool user)
4562 {
4563         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
4564         unsigned long flags;
4565         const struct sched_class *prev_class;
4566         struct rq *rq;
4567         int reset_on_fork;
4568
4569         /* may grab non-irq protected spin_locks */
4570         BUG_ON(in_interrupt());
4571 recheck:
4572         /* double check policy once rq lock held */
4573         if (policy < 0) {
4574                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
4575                 policy = oldpolicy = p->policy;
4576         } else {
4577                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
4578                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
4579
4580                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
4581                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
4582                                 policy != SCHED_IDLE)
4583                         return -EINVAL;
4584         }
4585
4586         /*
4587          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
4588          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
4589          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
4590          */
4591         if (param->sched_priority < 0 ||
4592             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
4593             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
4594                 return -EINVAL;
4595         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
4596                 return -EINVAL;
4597
4598         /*
4599          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
4600          */
4601         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
4602                 if (rt_policy(policy)) {
4603                         unsigned long rlim_rtprio =
4604                                         task_rlimit(p, RLIMIT_RTPRIO);
4605
4606                         /* can't set/change the rt policy */
4607                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
4608                                 return -EPERM;
4609
4610                         /* can't increase priority */
4611                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
4612                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
4613                                 return -EPERM;
4614                 }
4615                 /*
4616                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
4617                  * move out of SCHED_IDLE either:
4618                  */
4619                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
4620                         return -EPERM;
4621
4622                 /* can't change other user's priorities */
4623                 if (!check_same_owner(p))
4624                         return -EPERM;
4625
4626                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
4627                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
4628                         return -EPERM;
4629         }
4630
4631         if (user) {
4632                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
4633                 if (retval)
4634                         return retval;
4635         }
4636
4637         /*
4638          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
4639          * changing the priority of the task:
4640          */
4641         raw_spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
4642         /*
4643          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
4644          * runqueue lock must be held.
4645          */
4646         rq = __task_rq_lock(p);
4647
4648 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
4649         if (user) {
4650                 /*
4651                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
4652                  * assigned.
4653                  */
4654                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
4655                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0) {
4656                         __task_rq_unlock(rq);
4657                         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4658                         return -EPERM;
4659                 }
4660         }
4661 #endif
4662
4663         /* recheck policy now with rq lock held */
4664         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
4665                 policy = oldpolicy = -1;
4666                 __task_rq_unlock(rq);
4667                 raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4668                 goto recheck;
4669         }
4670         on_rq = p->se.on_rq;
4671         running = task_current(rq, p);
4672         if (on_rq)
4673                 deactivate_task(rq, p, 0);
4674         if (running)
4675                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4676
4677         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
4678
4679         oldprio = p->prio;
4680         prev_class = p->sched_class;
4681         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
4682
4683         if (running)
4684                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4685         if (on_rq) {
4686                 activate_task(rq, p, 0);
4687
4688                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4689         }
4690         __task_rq_unlock(rq);
4691         raw_spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
4692
4693         rt_mutex_adjust_pi(p);
4694
4695         return 0;
4696 }
4697
4698 /**
4699  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
4700  * @p: the task in question.
4701  * @policy: new policy.
4702  * @param: structure containing the new RT priority.
4703  *
4704  * NOTE that the task may be already dead.
4705  */
4706 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4707                        struct sched_param *param)
4708 {
4709         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
4710 }
4711 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
4712
4713 /**
4714  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
4715  * @p: the task in question.
4716  * @policy: new policy.
4717  * @param: structure containing the new RT priority.
4718  *
4719  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
4720  * current context has permission.  For example, this is needed in
4721  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
4722  * but our caller might not have that capability.
4723  */
4724 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
4725                                struct sched_param *param)
4726 {
4727         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
4728 }
4729
4730 static int
4731 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
4732 {
4733         struct sched_param lparam;
4734         struct task_struct *p;
4735         int retval;
4736
4737         if (!param || pid < 0)
4738                 return -EINVAL;
4739         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
4740                 return -EFAULT;
4741
4742         rcu_read_lock();
4743         retval = -ESRCH;
4744         p = find_process_by_pid(pid);
4745         if (p != NULL)
4746                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
4747         rcu_read_unlock();
4748
4749         return retval;
4750 }
4751
4752 /**
4753  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
4754  * @pid: the pid in question.
4755  * @policy: new policy.
4756  * @param: structure containing the new RT priority.
4757  */
4758 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
4759                 struct sched_param __user *, param)
4760 {
4761         /* negative values for policy are not valid */
4762         if (policy < 0)
4763                 return -EINVAL;
4764
4765         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
4766 }
4767
4768 /**
4769  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
4770  * @pid: the pid in question.
4771  * @param: structure containing the new RT priority.
4772  */
4773 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4774 {
4775         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
4776 }
4777
4778 /**
4779  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
4780  * @pid: the pid in question.
4781  */
4782 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
4783 {
4784         struct task_struct *p;
4785         int retval;
4786
4787         if (pid < 0)
4788                 return -EINVAL;
4789
4790         retval = -ESRCH;
4791         rcu_read_lock();
4792         p = find_process_by_pid(pid);
4793         if (p) {
4794                 retval = security_task_getscheduler(p);
4795                 if (!retval)
4796                         retval = p->policy
4797                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
4798         }
4799         rcu_read_unlock();
4800         return retval;
4801 }
4802
4803 /**
4804  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
4805  * @pid: the pid in question.
4806  * @param: structure containing the RT priority.
4807  */
4808 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
4809 {
4810         struct sched_param lp;
4811         struct task_struct *p;
4812         int retval;
4813
4814         if (!param || pid < 0)
4815                 return -EINVAL;
4816
4817         rcu_read_lock();
4818         p = find_process_by_pid(pid);
4819         retval = -ESRCH;
4820         if (!p)
4821                 goto out_unlock;
4822
4823         retval = security_task_getscheduler(p);
4824         if (retval)
4825                 goto out_unlock;
4826
4827         lp.sched_priority = p->rt_priority;
4828         rcu_read_unlock();
4829
4830         /*
4831          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
4832          */
4833         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
4834
4835         return retval;
4836
4837 out_unlock:
4838         rcu_read_unlock();
4839         return retval;
4840 }
4841
4842 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
4843 {
4844         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
4845         struct task_struct *p;
4846         int retval;
4847
4848         get_online_cpus();
4849         rcu_read_lock();
4850
4851         p = find_process_by_pid(pid);
4852         if (!p) {
4853                 rcu_read_unlock();
4854                 put_online_cpus();
4855                 return -ESRCH;
4856         }
4857
4858         /* Prevent p going away */
4859         get_task_struct(p);
4860         rcu_read_unlock();
4861
4862         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
4863                 retval = -ENOMEM;
4864                 goto out_put_task;
4865         }
4866         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
4867                 retval = -ENOMEM;
4868                 goto out_free_cpus_allowed;
4869         }
4870         retval = -EPERM;
4871         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
4872                 goto out_unlock;
4873
4874         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
4875         if (retval)
4876                 goto out_unlock;
4877
4878         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4879         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
4880  again:
4881         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
4882
4883         if (!retval) {
4884                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
4885                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
4886                         /*
4887                          * We must have raced with a concurrent cpuset
4888                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
4889                          * cpuset's cpus_allowed
4890                          */
4891                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
4892                         goto again;
4893                 }
4894         }
4895 out_unlock:
4896         free_cpumask_var(new_mask);
4897 out_free_cpus_allowed:
4898         free_cpumask_var(cpus_allowed);
4899 out_put_task:
4900         put_task_struct(p);
4901         put_online_cpus();
4902         return retval;
4903 }
4904
4905 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
4906                              struct cpumask *new_mask)
4907 {
4908         if (len < cpumask_size())
4909                 cpumask_clear(new_mask);
4910         else if (len > cpumask_size())
4911                 len = cpumask_size();
4912
4913         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
4914 }
4915
4916 /**
4917  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
4918  * @pid: pid of the process
4919  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4920  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
4921  */
4922 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4923                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4924 {
4925         cpumask_var_t new_mask;
4926         int retval;
4927
4928         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
4929                 return -ENOMEM;
4930
4931         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
4932         if (retval == 0)
4933                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
4934         free_cpumask_var(new_mask);
4935         return retval;
4936 }
4937
4938 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
4939 {
4940         struct task_struct *p;
4941         unsigned long flags;
4942         struct rq *rq;
4943         int retval;
4944
4945         get_online_cpus();
4946         rcu_read_lock();
4947
4948         retval = -ESRCH;
4949         p = find_process_by_pid(pid);
4950         if (!p)
4951                 goto out_unlock;
4952
4953         retval = security_task_getscheduler(p);
4954         if (retval)
4955                 goto out_unlock;
4956
4957         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4958         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
4959         task_rq_unlock(rq, &flags);
4960
4961 out_unlock:
4962         rcu_read_unlock();
4963         put_online_cpus();
4964
4965         return retval;
4966 }
4967
4968 /**
4969  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
4970  * @pid: pid of the process
4971  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
4972  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
4973  */
4974 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
4975                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
4976 {
4977         int ret;
4978         cpumask_var_t mask;
4979
4980         if ((len * BITS_PER_BYTE) < nr_cpu_ids)
4981                 return -EINVAL;
4982         if (len & (sizeof(unsigned long)-1))
4983                 return -EINVAL;
4984
4985         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
4986                 return -ENOMEM;
4987
4988         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
4989         if (ret == 0) {
4990                 size_t retlen = min_t(size_t, len, cpumask_size());
4991
4992                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, retlen))
4993                         ret = -EFAULT;
4994                 else
4995                         ret = retlen;
4996         }
4997         free_cpumask_var(mask);
4998
4999         return ret;
5000 }
5001
5002 /**
5003  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5004  *
5005  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5006  * other threads running on this CPU then this function will return.
5007  */
5008 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5009 {
5010         struct rq *rq = this_rq_lock();
5011
5012         schedstat_inc(rq, yld_count);
5013         current->sched_class->yield_task(rq);
5014
5015         /*
5016          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5017          * no need to preempt or enable interrupts:
5018          */
5019         __release(rq->lock);
5020         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5021         do_raw_spin_unlock(&rq->lock);
5022         preempt_enable_no_resched();
5023
5024         schedule();
5025
5026         return 0;
5027 }
5028
5029 static inline int should_resched(void)
5030 {
5031         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
5032 }
5033
5034 static void __cond_resched(void)
5035 {
5036         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5037         schedule();
5038         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5039 }
5040
5041 int __sched _cond_resched(void)
5042 {
5043         if (should_resched()) {
5044                 __cond_resched();
5045                 return 1;
5046         }
5047         return 0;
5048 }
5049 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5050
5051 /*
5052  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5053  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5054  *
5055  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5056  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5057  * spin_unlock(), once by hand).
5058  */
5059 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5060 {
5061         int resched = should_resched();
5062         int ret = 0;
5063
5064         lockdep_assert_held(lock);
5065
5066         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5067                 spin_unlock(lock);
5068                 if (resched)
5069                         __cond_resched();
5070                 else
5071                         cpu_relax();
5072                 ret = 1;
5073                 spin_lock(lock);
5074         }
5075         return ret;
5076 }
5077 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
5078
5079 int __sched __cond_resched_softirq(void)
5080 {
5081         BUG_ON(!in_softirq());
5082
5083         if (should_resched()) {
5084                 local_bh_enable();
5085                 __cond_resched();
5086                 local_bh_disable();
5087                 return 1;
5088         }
5089         return 0;
5090 }
5091 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
5092
5093 /**
5094  * yield - yield the current processor to other threads.
5095  *
5096  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5097  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5098  */
5099 void __sched yield(void)
5100 {
5101         set_current_state(TASK_RUNNING);
5102         sys_sched_yield();
5103 }
5104 EXPORT_SYMBOL(yield);
5105
5106 /*
5107  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5108  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5109  */
5110 void __sched io_schedule(void)
5111 {
5112         struct rq *rq = raw_rq();
5113
5114         delayacct_blkio_start();
5115         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5116         current->in_iowait = 1;
5117         schedule();
5118         current->in_iowait = 0;
5119         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5120         delayacct_blkio_end();
5121 }
5122 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5123
5124 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5125 {
5126         struct rq *rq = raw_rq();
5127         long ret;
5128
5129         delayacct_blkio_start();
5130         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5131         current->in_iowait = 1;
5132         ret = schedule_timeout(timeout);
5133         current->in_iowait = 0;
5134         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5135         delayacct_blkio_end();
5136         return ret;
5137 }
5138
5139 /**
5140  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5141  * @policy: scheduling class.
5142  *
5143  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5144  * by a given scheduling class.
5145  */
5146 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5147 {
5148         int ret = -EINVAL;
5149
5150         switch (policy) {
5151         case SCHED_FIFO:
5152         case SCHED_RR:
5153                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5154                 break;
5155         case SCHED_NORMAL:
5156         case SCHED_BATCH:
5157         case SCHED_IDLE:
5158                 ret = 0;
5159                 break;
5160         }
5161         return ret;
5162 }
5163
5164 /**
5165  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5166  * @policy: scheduling class.
5167  *
5168  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5169  * by a given scheduling class.
5170  */
5171 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5172 {
5173         int ret = -EINVAL;
5174
5175         switch (policy) {
5176         case SCHED_FIFO:
5177         case SCHED_RR:
5178                 ret = 1;
5179                 break;
5180         case SCHED_NORMAL:
5181         case SCHED_BATCH:
5182         case SCHED_IDLE:
5183                 ret = 0;
5184         }
5185         return ret;
5186 }
5187
5188 /**
5189  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5190  * @pid: pid of the process.
5191  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5192  *
5193  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5194  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5195  */
5196 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5197                 struct timespec __user *, interval)
5198 {
5199         struct task_struct *p;
5200         unsigned int time_slice;
5201         unsigned long flags;
5202         struct rq *rq;
5203         int retval;
5204         struct timespec t;
5205
5206         if (pid < 0)
5207                 return -EINVAL;
5208
5209         retval = -ESRCH;
5210         rcu_read_lock();
5211         p = find_process_by_pid(pid);
5212         if (!p)
5213                 goto out_unlock;
5214
5215         retval = security_task_getscheduler(p);
5216         if (retval)
5217                 goto out_unlock;
5218
5219         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5220         time_slice = p->sched_class->get_rr_interval(rq, p);
5221         task_rq_unlock(rq, &flags);
5222
5223         rcu_read_unlock();
5224         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5225         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5226         return retval;
5227
5228 out_unlock:
5229         rcu_read_unlock();
5230         return retval;
5231 }
5232
5233 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5234
5235 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5236 {
5237         unsigned long free = 0;
5238         unsigned state;
5239
5240         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5241         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5242                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5243 #if BITS_PER_LONG == 32
5244         if (state == TASK_RUNNING)
5245                 printk(KERN_CONT " running  ");
5246         else
5247                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5248 #else
5249         if (state == TASK_RUNNING)
5250                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5251         else
5252                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5253 #endif
5254 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5255         free = stack_not_used(p);
5256 #endif
5257         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
5258                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
5259                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
5260
5261         show_stack(p, NULL);
5262 }
5263
5264 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5265 {
5266         struct task_struct *g, *p;
5267
5268 #if BITS_PER_LONG == 32
5269         printk(KERN_INFO
5270                 "  task                PC stack   pid father\n");
5271 #else
5272         printk(KERN_INFO
5273                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5274 #endif
5275         read_lock(&tasklist_lock);
5276         do_each_thread(g, p) {
5277                 /*
5278                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5279                  * console might take alot of time:
5280                  */
5281                 touch_nmi_watchdog();
5282                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5283                         sched_show_task(p);
5284         } while_each_thread(g, p);
5285
5286         touch_all_softlockup_watchdogs();
5287
5288 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5289         sysrq_sched_debug_show();
5290 #endif
5291         read_unlock(&tasklist_lock);
5292         /*
5293          * Only show locks if all tasks are dumped:
5294          */
5295         if (!state_filter)
5296                 debug_show_all_locks();
5297 }
5298
5299 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5300 {
5301         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5302 }
5303
5304 /**
5305  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5306  * @idle: task in question
5307  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5308  *
5309  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5310  * flag, to make booting more robust.
5311  */
5312 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5313 {
5314         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5315         unsigned long flags;
5316
5317         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5318
5319         __sched_fork(idle);
5320         idle->state = TASK_RUNNING;
5321         idle->se.exec_start = sched_clock();
5322
5323         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5324         __set_task_cpu(idle, cpu);
5325
5326         rq->curr = rq->idle = idle;
5327 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5328         idle->oncpu = 1;
5329 #endif
5330         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5331
5332         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5333 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5334         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5335 #else
5336         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5337 #endif
5338         /*
5339          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5340          */
5341         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5342         ftrace_graph_init_task(idle);
5343 }
5344
5345 /*
5346  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5347  * indicates which cpus entered this state. This is used
5348  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5349  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5350  * always be CPU_BITS_NONE.
5351  */
5352 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5353
5354 /*
5355  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5356  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5357  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5358  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5359  * number of CPUs.
5360  *
5361  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5362  */
5363 static int get_update_sysctl_factor(void)
5364 {
5365         unsigned int cpus = min_t(int, num_online_cpus(), 8);
5366         unsigned int factor;
5367
5368         switch (sysctl_sched_tunable_scaling) {
5369         case SCHED_TUNABLESCALING_NONE:
5370                 factor = 1;
5371                 break;
5372         case SCHED_TUNABLESCALING_LINEAR:
5373                 factor = cpus;
5374                 break;
5375         case SCHED_TUNABLESCALING_LOG:
5376         default:
5377                 factor = 1 + ilog2(cpus);
5378                 break;
5379         }
5380
5381         return factor;
5382 }
5383
5384 static void update_sysctl(void)
5385 {
5386         unsigned int factor = get_update_sysctl_factor();
5387
5388 #define SET_SYSCTL(name) \
5389         (sysctl_##name = (factor) * normalized_sysctl_##name)
5390         SET_SYSCTL(sched_min_granularity);
5391         SET_SYSCTL(sched_latency);
5392         SET_SYSCTL(sched_wakeup_granularity);
5393         SET_SYSCTL(sched_shares_ratelimit);
5394 #undef SET_SYSCTL
5395 }
5396
5397 static inline void sched_init_granularity(void)
5398 {
5399         update_sysctl();
5400 }
5401
5402 #ifdef CONFIG_SMP
5403 /*
5404  * This is how migration works:
5405  *
5406  * 1) we invoke migration_cpu_stop() on the target CPU using
5407  *    stop_one_cpu().
5408  * 2) stopper starts to run (implicitly forcing the migrated thread
5409  *    off the CPU)
5410  * 3) it checks whether the migrated task is still in the wrong runqueue.
5411  * 4) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5412  *    it and puts it into the right queue.
5413  * 5) stopper completes and stop_one_cpu() returns and the migration
5414  *    is done.
5415  */
5416
5417 /*
5418  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5419  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5420  * is removed from the allowed bitmask.
5421  *
5422  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5423  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5424  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5425  */
5426 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
5427 {
5428         unsigned long flags;
5429         struct rq *rq;
5430         unsigned int dest_cpu;
5431         int ret = 0;
5432
5433         /*
5434          * Serialize against TASK_WAKING so that ttwu() and wunt() can
5435          * drop the rq->lock and still rely on ->cpus_allowed.
5436          */
5437 again:
5438         while (task_is_waking(p))
5439                 cpu_relax();
5440         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5441         if (task_is_waking(p)) {
5442                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5443                 goto again;
5444         }
5445
5446         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_active_mask)) {
5447                 ret = -EINVAL;
5448                 goto out;
5449         }
5450
5451         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5452                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
5453                 ret = -EINVAL;
5454                 goto out;
5455         }
5456
5457         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5458                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5459         else {
5460                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
5461                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
5462         }
5463
5464         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5465         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
5466                 goto out;
5467
5468         dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_active_mask, new_mask);
5469         if (migrate_task(p, dest_cpu)) {
5470                 struct migration_arg arg = { p, dest_cpu };
5471                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5472                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5473                 stop_one_cpu(cpu_of(rq), migration_cpu_stop, &arg);
5474                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5475                 return 0;
5476         }
5477 out:
5478         task_rq_unlock(rq, &flags);
5479
5480         return ret;
5481 }
5482 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5483
5484 /*
5485  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5486  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5487  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5488  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5489  *
5490  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5491  * as the task is no longer on this CPU.
5492  *
5493  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5494  */
5495 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5496 {
5497         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5498         int ret = 0;
5499
5500         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
5501                 return ret;
5502
5503         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5504         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5505
5506         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5507         /* Already moved. */
5508         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5509                 goto done;
5510         /* Affinity changed (again). */
5511         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
5512                 goto fail;
5513
5514         /*
5515          * If we're not on a rq, the next wake-up will ensure we're
5516          * placed properly.
5517          */
5518         if (p->se.on_rq) {
5519                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5520                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
5521                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5522                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
5523         }
5524 done:
5525         ret = 1;
5526 fail:
5527         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5528         return ret;
5529 }
5530
5531 /*
5532  * migration_cpu_stop - this will be executed by a highprio stopper thread
5533  * and performs thread migration by bumping thread off CPU then
5534  * 'pushing' onto another runqueue.
5535  */
5536 static int migration_cpu_stop(void *data)
5537 {
5538         struct migration_arg *arg = data;
5539
5540         /*
5541          * The original target cpu might have gone down and we might
5542          * be on another cpu but it doesn't matter.
5543          */
5544         local_irq_disable();
5545         __migrate_task(arg->task, raw_smp_processor_id(), arg->dest_cpu);
5546         local_irq_enable();
5547         return 0;
5548 }
5549
5550 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5551 /*
5552  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5553  */
5554 void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5555 {
5556         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5557         int needs_cpu, uninitialized_var(dest_cpu);
5558         unsigned long flags;
5559
5560         local_irq_save(flags);
5561
5562         raw_spin_lock(&rq->lock);
5563         needs_cpu = (task_cpu(p) == dead_cpu) && (p->state != TASK_WAKING);
5564         if (needs_cpu)
5565                 dest_cpu = select_fallback_rq(dead_cpu, p);
5566         raw_spin_unlock(&rq->lock);
5567         /*
5568          * It can only fail if we race with set_cpus_allowed(),
5569          * in the racer should migrate the task anyway.
5570          */
5571         if (needs_cpu)
5572                 __migrate_task(p, dead_cpu, dest_cpu);
5573         local_irq_restore(flags);
5574 }
5575
5576 /*
5577  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
5578  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
5579  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
5580  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
5581  * to keep the global sum constant after CPU-down:
5582  */
5583 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
5584 {
5585         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_active_mask));
5586         unsigned long flags;
5587
5588         local_irq_save(flags);
5589         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5590         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
5591         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
5592         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5593         local_irq_restore(flags);
5594 }
5595
5596 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
5597 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
5598 {
5599         struct task_struct *p, *t;
5600
5601         read_lock(&tasklist_lock);
5602
5603         do_each_thread(t, p) {
5604                 if (p == current)
5605                         continue;
5606
5607                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
5608                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
5609         } while_each_thread(t, p);
5610
5611         read_unlock(&tasklist_lock);
5612 }
5613
5614 /*
5615  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
5616  * It does so by boosting its priority to highest possible.
5617  * Used by CPU offline code.
5618  */
5619 void sched_idle_next(void)
5620 {
5621         int this_cpu = smp_processor_id();
5622         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
5623         struct task_struct *p = rq->idle;
5624         unsigned long flags;
5625
5626         /* cpu has to be offline */
5627         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
5628
5629         /*
5630          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
5631          * and interrupts disabled on the current cpu.
5632          */
5633         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5634
5635         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
5636
5637         activate_task(rq, p, 0);
5638
5639         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5640 }
5641
5642 /*
5643  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
5644  * offline.
5645  */
5646 void idle_task_exit(void)
5647 {
5648         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
5649
5650         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
5651
5652         if (mm != &init_mm)
5653                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
5654         mmdrop(mm);
5655 }
5656
5657 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
5658 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
5659 {
5660         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5661
5662         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
5663         BUG_ON(!p->exit_state);
5664
5665         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
5666         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
5667
5668         get_task_struct(p);
5669
5670         /*
5671          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
5672          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
5673          * fine.
5674          */
5675         raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5676         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
5677         raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5678
5679         put_task_struct(p);
5680 }
5681
5682 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
5683 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
5684 {
5685         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
5686         struct task_struct *next;
5687
5688         for ( ; ; ) {
5689                 if (!rq->nr_running)
5690                         break;
5691                 next = pick_next_task(rq);
5692                 if (!next)
5693                         break;
5694                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
5695                 migrate_dead(dead_cpu, next);
5696
5697         }
5698 }
5699
5700 /*
5701  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
5702  */
5703 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
5704 {
5705         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
5706         rq->calc_load_active = 0;
5707 }
5708 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
5709
5710 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
5711
5712 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
5713         {
5714                 .procname       = "sched_domain",
5715                 .mode           = 0555,
5716         },
5717         {}
5718 };
5719
5720 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
5721         {
5722                 .procname       = "kernel",
5723                 .mode           = 0555,
5724                 .child          = sd_ctl_dir,
5725         },
5726         {}
5727 };
5728
5729 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
5730 {
5731         struct ctl_table *entry =
5732                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
5733
5734         return entry;
5735 }
5736
5737 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
5738 {
5739         struct ctl_table *entry;
5740
5741         /*
5742          * In the intermediate directories, both the child directory and
5743          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
5744          * will always be set. In the lowest directory the names are
5745          * static strings and all have proc handlers.
5746          */
5747         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
5748                 if (entry->child)
5749                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
5750                 if (entry->proc_handler == NULL)
5751                         kfree(entry->procname);
5752         }
5753
5754         kfree(*tablep);
5755         *tablep = NULL;
5756 }
5757
5758 static void
5759 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
5760                 const char *procname, void *data, int maxlen,
5761                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
5762 {
5763         entry->procname = procname;
5764         entry->data = data;
5765         entry->maxlen = maxlen;
5766         entry->mode = mode;
5767         entry->proc_handler = proc_handler;
5768 }
5769
5770 static struct ctl_table *
5771 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
5772 {
5773         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
5774
5775         if (table == NULL)
5776                 return NULL;
5777
5778         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
5779                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5780         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
5781                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
5782         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
5783                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5784         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
5785                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5786         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
5787                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5788         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
5789                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5790         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
5791                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5792         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
5793                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5794         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
5795                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5796         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
5797                 &sd->cache_nice_tries,
5798                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5799         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
5800                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
5801         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
5802                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
5803         /* &table[12] is terminator */
5804
5805         return table;
5806 }
5807
5808 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
5809 {
5810         struct ctl_table *entry, *table;
5811         struct sched_domain *sd;
5812         int domain_num = 0, i;
5813         char buf[32];
5814
5815         for_each_domain(cpu, sd)
5816                 domain_num++;
5817         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
5818         if (table == NULL)
5819                 return NULL;
5820
5821         i = 0;
5822         for_each_domain(cpu, sd) {
5823                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
5824                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5825                 entry->mode = 0555;
5826                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
5827                 entry++;
5828                 i++;
5829         }
5830         return table;
5831 }
5832
5833 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
5834 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5835 {
5836         int i, cpu_num = num_possible_cpus();
5837         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
5838         char buf[32];
5839
5840         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
5841         sd_ctl_dir[0].child = entry;
5842
5843         if (entry == NULL)
5844                 return;
5845
5846         for_each_possible_cpu(i) {
5847                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
5848                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
5849                 entry->mode = 0555;
5850                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
5851                 entry++;
5852         }
5853
5854         WARN_ON(sd_sysctl_header);
5855         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
5856 }
5857
5858 /* may be called multiple times per register */
5859 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5860 {
5861         if (sd_sysctl_header)
5862                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
5863         sd_sysctl_header = NULL;
5864         if (sd_ctl_dir[0].child)
5865                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
5866 }
5867 #else
5868 static void register_sched_domain_sysctl(void)
5869 {
5870 }
5871 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
5872 {
5873 }
5874 #endif
5875
5876 static void set_rq_online(struct rq *rq)
5877 {
5878         if (!rq->online) {
5879                 const struct sched_class *class;
5880
5881                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5882                 rq->online = 1;
5883
5884                 for_each_class(class) {
5885                         if (class->rq_online)
5886                                 class->rq_online(rq);
5887                 }
5888         }
5889 }
5890
5891 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
5892 {
5893         if (rq->online) {
5894                 const struct sched_class *class;
5895
5896                 for_each_class(class) {
5897                         if (class->rq_offline)
5898                                 class->rq_offline(rq);
5899                 }
5900
5901                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
5902                 rq->online = 0;
5903         }
5904 }
5905
5906 /*
5907  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
5908  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
5909  */
5910 static int __cpuinit
5911 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
5912 {
5913         int cpu = (long)hcpu;
5914         unsigned long flags;
5915         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5916
5917         switch (action) {
5918
5919         case CPU_UP_PREPARE:
5920         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
5921                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
5922                 break;
5923
5924         case CPU_ONLINE:
5925         case CPU_ONLINE_FROZEN:
5926                 /* Update our root-domain */
5927                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5928                 if (rq->rd) {
5929                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5930
5931                         set_rq_online(rq);
5932                 }
5933                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5934                 break;
5935
5936 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5937         case CPU_DEAD:
5938         case CPU_DEAD_FROZEN:
5939                 migrate_live_tasks(cpu);
5940                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
5941                 raw_spin_lock_irq(&rq->lock);
5942                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
5943                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
5944                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
5945                 migrate_dead_tasks(cpu);
5946                 raw_spin_unlock_irq(&rq->lock);
5947                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
5948                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
5949                 calc_global_load_remove(rq);
5950                 break;
5951
5952         case CPU_DYING:
5953         case CPU_DYING_FROZEN:
5954                 /* Update our root-domain */
5955                 raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5956                 if (rq->rd) {
5957                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
5958                         set_rq_offline(rq);
5959                 }
5960                 raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5961                 break;
5962 #endif
5963         }
5964         return NOTIFY_OK;
5965 }
5966
5967 /*
5968  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
5969  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
5970  * the notifier in the perf_event subsystem, though.
5971  */
5972 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
5973         .notifier_call = migration_call,
5974         .priority = CPU_PRI_MIGRATION,
5975 };
5976
5977 static int __cpuinit sched_cpu_active(struct notifier_block *nfb,
5978                                       unsigned long action, void *hcpu)
5979 {
5980         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5981         case CPU_ONLINE:
5982         case CPU_DOWN_FAILED:
5983                 set_cpu_active((long)hcpu, true);
5984                 return NOTIFY_OK;
5985         default:
5986                 return NOTIFY_DONE;
5987         }
5988 }
5989
5990 static int __cpuinit sched_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb,
5991                                         unsigned long action, void *hcpu)
5992 {
5993         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
5994         case CPU_DOWN_PREPARE:
5995                 set_cpu_active((long)hcpu, false);
5996                 return NOTIFY_OK;
5997         default:
5998                 return NOTIFY_DONE;
5999         }
6000 }
6001
6002 static int __init migration_init(void)
6003 {
6004         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6005         int err;
6006
6007         /* Initialize migration for the boot CPU */
6008         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6009         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6010         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6011         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6012
6013         /* Register cpu active notifiers */
6014         cpu_notifier(sched_cpu_active, CPU_PRI_SCHED_ACTIVE);
6015         cpu_notifier(sched_cpu_inactive, CPU_PRI_SCHED_INACTIVE);
6016
6017         return 0;
6018 }
6019 early_initcall(migration_init);
6020 #endif
6021
6022 #ifdef CONFIG_SMP
6023
6024 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6025
6026 static __read_mostly int sched_domain_debug_enabled;
6027
6028 static int __init sched_domain_debug_setup(char *str)
6029 {
6030         sched_domain_debug_enabled = 1;
6031
6032         return 0;
6033 }
6034 early_param("sched_debug", sched_domain_debug_setup);
6035
6036 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6037                                   struct cpumask *groupmask)
6038 {
6039         struct sched_group *group = sd->groups;
6040         char str[256];
6041
6042         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6043         cpumask_clear(groupmask);
6044
6045         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6046
6047         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6048                 printk("does not load-balance\n");
6049                 if (sd->parent)
6050                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6051                                         " has parent");
6052                 return -1;
6053         }
6054
6055         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6056
6057         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6058                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6059                                 "CPU%d\n", cpu);
6060         }
6061         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6062                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6063                                 " CPU%d\n", cpu);
6064         }
6065
6066         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6067         do {
6068                 if (!group) {
6069                         printk("\n");
6070                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6071                         break;
6072                 }
6073
6074                 if (!group->cpu_power) {
6075                         printk(KERN_CONT "\n");
6076                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6077                                         "set\n");
6078                         break;
6079                 }
6080
6081                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6082                         printk(KERN_CONT "\n");
6083                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6084                         break;
6085                 }
6086
6087                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6088                         printk(KERN_CONT "\n");
6089                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6090                         break;
6091                 }
6092
6093                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6094
6095                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6096
6097                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6098                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
6099                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
6100                                 group->cpu_power);
6101                 }
6102
6103                 group = group->next;
6104         } while (group != sd->groups);
6105         printk(KERN_CONT "\n");
6106
6107         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6108                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6109
6110         if (sd->parent &&
6111             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6112                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6113                         "of domain->span\n");
6114         return 0;
6115 }
6116
6117 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6118 {
6119         cpumask_var_t groupmask;
6120         int level = 0;
6121
6122         if (!sched_domain_debug_enabled)
6123                 return;
6124
6125         if (!sd) {
6126                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6127                 return;
6128         }
6129
6130         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6131
6132         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6133                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6134                 return;
6135         }
6136
6137         for (;;) {
6138                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6139                         break;
6140                 level++;
6141                 sd = sd->parent;
6142                 if (!sd)
6143                         break;
6144         }
6145         free_cpumask_var(groupmask);
6146 }
6147 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6148 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6149 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6150
6151 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6152 {
6153         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6154                 return 1;
6155
6156         /* Following flags need at least 2 groups */
6157         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6158                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6159                          SD_BALANCE_FORK |
6160                          SD_BALANCE_EXEC |
6161                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6162                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6163                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6164                         return 0;
6165         }
6166
6167         /* Following flags don't use groups */
6168         if (sd->flags & (SD_WAKE_AFFINE))
6169                 return 0;
6170
6171         return 1;
6172 }
6173
6174 static int
6175 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6176 {
6177         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6178
6179         if (sd_degenerate(parent))
6180                 return 1;
6181
6182         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6183                 return 0;
6184
6185         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6186         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6187                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6188                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6189                                 SD_BALANCE_FORK |
6190                                 SD_BALANCE_EXEC |
6191                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6192                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6193                 if (nr_node_ids == 1)
6194                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6195         }
6196         if (~cflags & pflags)
6197                 return 0;
6198
6199         return 1;
6200 }
6201
6202 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6203 {
6204         synchronize_sched();
6205
6206         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6207
6208         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6209         free_cpumask_var(rd->online);
6210         free_cpumask_var(rd->span);
6211         kfree(rd);
6212 }
6213
6214 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6215 {
6216         struct root_domain *old_rd = NULL;
6217         unsigned long flags;
6218
6219         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6220
6221         if (rq->rd) {
6222                 old_rd = rq->rd;
6223
6224                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6225                         set_rq_offline(rq);
6226
6227                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6228
6229                 /*
6230                  * If we dont want to free the old_rt yet then
6231                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
6232                  * in this function:
6233                  */
6234                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6235                         old_rd = NULL;
6236         }
6237
6238         atomic_inc(&rd->refcount);
6239         rq->rd = rd;
6240
6241         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6242         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
6243                 set_rq_online(rq);
6244
6245         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6246
6247         if (old_rd)
6248                 free_rootdomain(old_rd);
6249 }
6250
6251 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6252 {
6253         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6254
6255         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6256                 goto out;
6257         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6258                 goto free_span;
6259         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6260                 goto free_online;
6261
6262         if (cpupri_init(&rd->cpupri) != 0)
6263                 goto free_rto_mask;
6264         return 0;
6265
6266 free_rto_mask:
6267         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6268 free_online:
6269         free_cpumask_var(rd->online);
6270 free_span:
6271         free_cpumask_var(rd->span);
6272 out:
6273         return -ENOMEM;
6274 }
6275
6276 static void init_defrootdomain(void)
6277 {
6278         init_rootdomain(&def_root_domain);
6279
6280         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6281 }
6282
6283 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6284 {
6285         struct root_domain *rd;
6286
6287         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6288         if (!rd)
6289                 return NULL;
6290
6291         if (init_rootdomain(rd) != 0) {
6292                 kfree(rd);
6293                 return NULL;
6294         }
6295
6296         return rd;
6297 }
6298
6299 /*
6300  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6301  * hold the hotplug lock.
6302  */
6303 static void
6304 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6305 {
6306         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6307         struct sched_domain *tmp;
6308
6309         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent)
6310                 tmp->span_weight = cpumask_weight(sched_domain_span(tmp));
6311
6312         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6313         for (tmp = sd; tmp; ) {
6314                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6315                 if (!parent)
6316                         break;
6317
6318                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6319                         tmp->parent = parent->parent;
6320                         if (parent->parent)
6321                                 parent->parent->child = tmp;
6322                 } else
6323                         tmp = tmp->parent;
6324         }
6325
6326         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6327                 sd = sd->parent;
6328                 if (sd)
6329                         sd->child = NULL;
6330         }
6331
6332         sched_domain_debug(sd, cpu);
6333
6334         rq_attach_root(rq, rd);
6335         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6336 }
6337
6338 /* cpus with isolated domains */
6339 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
6340
6341 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6342 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6343 {
6344         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
6345         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
6346         return 1;
6347 }
6348
6349 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6350
6351 /*
6352  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6353  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6354  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
6355  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
6356  *
6357  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6358  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6359  * and ->cpu_power to 0.
6360  */
6361 static void
6362 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
6363                         const struct cpumask *cpu_map,
6364                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6365                                         struct sched_group **sg,
6366                                         struct cpumask *tmpmask),
6367                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
6368 {
6369         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6370         int i;
6371
6372         cpumask_clear(covered);
6373
6374         for_each_cpu(i, span) {
6375                 struct sched_group *sg;
6376                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6377                 int j;
6378
6379                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
6380                         continue;
6381
6382                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
6383                 sg->cpu_power = 0;
6384
6385                 for_each_cpu(j, span) {
6386                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6387                                 continue;
6388
6389                         cpumask_set_cpu(j, covered);
6390                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
6391                 }
6392                 if (!first)
6393                         first = sg;
6394                 if (last)
6395                         last->next = sg;
6396                 last = sg;
6397         }
6398         last->next = first;
6399 }
6400
6401 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6402
6403 #ifdef CONFIG_NUMA
6404
6405 /**
6406  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6407  * @node: node whose sched_domain we're building
6408  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6409  *
6410  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6411  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6412  *
6413  * Should use nodemask_t.
6414  */
6415 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6416 {
6417         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6418
6419         min_val = INT_MAX;
6420
6421         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6422                 /* Start at @node */
6423                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6424
6425                 if (!nr_cpus_node(n))
6426                         continue;
6427
6428                 /* Skip already used nodes */
6429                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6430                         continue;
6431
6432                 /* Simple min distance search */
6433                 val = node_distance(node, n);
6434
6435                 if (val < min_val) {
6436                         min_val = val;
6437                         best_node = n;
6438                 }
6439         }
6440
6441         node_set(best_node, *used_nodes);
6442         return best_node;
6443 }
6444
6445 /**
6446  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6447  * @node: node whose cpumask we're constructing
6448  * @span: resulting cpumask
6449  *
6450  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6451  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6452  * out optimally.
6453  */
6454 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
6455 {
6456         nodemask_t used_nodes;
6457         int i;
6458
6459         cpumask_clear(span);
6460         nodes_clear(used_nodes);
6461
6462         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
6463         node_set(node, used_nodes);
6464
6465         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6466                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6467
6468                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
6469         }
6470 }
6471 #endif /* CONFIG_NUMA */
6472
6473 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6474
6475 /*
6476  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
6477  *
6478  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
6479  *   and struct sched_domain. )
6480  */
6481 struct static_sched_group {
6482         struct sched_group sg;
6483         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
6484 };
6485
6486 struct static_sched_domain {
6487         struct sched_domain sd;
6488         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
6489 };
6490
6491 struct s_data {
6492 #ifdef CONFIG_NUMA
6493         int                     sd_allnodes;
6494         cpumask_var_t           domainspan;
6495         cpumask_var_t           covered;
6496         cpumask_var_t           notcovered;
6497 #endif
6498         cpumask_var_t           nodemask;
6499         cpumask_var_t           this_sibling_map;
6500         cpumask_var_t           this_core_map;
6501         cpumask_var_t           send_covered;
6502         cpumask_var_t           tmpmask;
6503         struct sched_group      **sched_group_nodes;
6504         struct root_domain      *rd;
6505 };
6506
6507 enum s_alloc {
6508         sa_sched_groups = 0,
6509         sa_rootdomain,
6510         sa_tmpmask,
6511         sa_send_covered,
6512         sa_this_core_map,
6513         sa_this_sibling_map,
6514         sa_nodemask,
6515         sa_sched_group_nodes,
6516 #ifdef CONFIG_NUMA
6517         sa_notcovered,
6518         sa_covered,
6519         sa_domainspan,
6520 #endif
6521         sa_none,
6522 };
6523
6524 /*
6525  * SMT sched-domains:
6526  */
6527 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6528 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
6529 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_groups);
6530
6531 static int
6532 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6533                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6534 {
6535         if (sg)
6536                 *sg = &per_cpu(sched_groups, cpu).sg;
6537         return cpu;
6538 }
6539 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6540
6541 /*
6542  * multi-core sched-domains:
6543  */
6544 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6545 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
6546 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
6547 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6548
6549 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6550 static int
6551 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6552                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6553 {
6554         int group;
6555
6556         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6557         group = cpumask_first(mask);
6558         if (sg)
6559                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
6560         return group;
6561 }
6562 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6563 static int
6564 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6565                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
6566 {
6567         if (sg)
6568                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
6569         return cpu;
6570 }
6571 #endif
6572
6573 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
6574 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
6575
6576 static int
6577 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6578                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
6579 {
6580         int group;
6581 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6582         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
6583         group = cpumask_first(mask);
6584 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6585         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
6586         group = cpumask_first(mask);
6587 #else
6588         group = cpu;
6589 #endif
6590         if (sg)
6591                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
6592         return group;
6593 }
6594
6595 #ifdef CONFIG_NUMA
6596 /*
6597  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6598  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6599  * gets dynamically allocated.
6600  */
6601 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
6602 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6603
6604 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
6605 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
6606
6607 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
6608                                  struct sched_group **sg,
6609                                  struct cpumask *nodemask)
6610 {
6611         int group;
6612
6613         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
6614         group = cpumask_first(nodemask);
6615
6616         if (sg)
6617                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
6618         return group;
6619 }
6620
6621 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
6622 {
6623         struct sched_group *sg = group_head;
6624         int j;
6625
6626         if (!sg)
6627                 return;
6628         do {
6629                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
6630                         struct sched_domain *sd;
6631
6632                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
6633                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
6634                                 /*
6635                                  * Only add "power" once for each
6636                                  * physical package.
6637                                  */
6638                                 continue;
6639                         }
6640
6641                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
6642                 }
6643                 sg = sg->next;
6644         } while (sg != group_head);
6645 }
6646
6647 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
6648                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
6649 {
6650         struct sched_domain *sd;
6651         struct sched_group *sg, *prev;
6652         int n, j;
6653
6654         cpumask_clear(d->covered);
6655         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
6656         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
6657                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
6658                 goto out;
6659         }
6660
6661         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
6662         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
6663
6664         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6665                           GFP_KERNEL, num);
6666         if (!sg) {
6667                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
6668                        num);
6669                 return -ENOMEM;
6670         }
6671         d->sched_group_nodes[num] = sg;
6672
6673         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
6674                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
6675                 sd->groups = sg;
6676         }
6677
6678         sg->cpu_power = 0;
6679         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
6680         sg->next = sg;
6681         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
6682
6683         prev = sg;
6684         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
6685                 n = (num + j) % nr_node_ids;
6686                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
6687                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
6688                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
6689                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6690                         break;
6691                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
6692                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
6693                         continue;
6694                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
6695                                   GFP_KERNEL, num);
6696                 if (!sg) {
6697                         printk(KERN_WARNING
6698                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
6699                         return -ENOMEM;
6700                 }
6701                 sg->cpu_power = 0;
6702                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
6703                 sg->next = prev->next;
6704                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
6705                 prev->next = sg;
6706                 prev = sg;
6707         }
6708 out:
6709         return 0;
6710 }
6711 #endif /* CONFIG_NUMA */
6712
6713 #ifdef CONFIG_NUMA
6714 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
6715 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6716                               struct cpumask *nodemask)
6717 {
6718         int cpu, i;
6719
6720         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
6721                 struct sched_group **sched_group_nodes
6722                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
6723
6724                 if (!sched_group_nodes)
6725                         continue;
6726
6727                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6728                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
6729
6730                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
6731                         if (cpumask_empty(nodemask))
6732                                 continue;
6733
6734                         if (sg == NULL)
6735                                 continue;
6736                         sg = sg->next;
6737 next_sg:
6738                         oldsg = sg;
6739                         sg = sg->next;
6740                         kfree(oldsg);
6741                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
6742                                 goto next_sg;
6743                 }
6744                 kfree(sched_group_nodes);
6745                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
6746         }
6747 }
6748 #else /* !CONFIG_NUMA */
6749 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
6750                               struct cpumask *nodemask)
6751 {
6752 }
6753 #endif /* CONFIG_NUMA */
6754
6755 /*
6756  * Initialize sched groups cpu_power.
6757  *
6758  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
6759  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
6760  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
6761  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
6762  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
6763  * less cpu_power.
6764  */
6765 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
6766 {
6767         struct sched_domain *child;
6768         struct sched_group *group;
6769         long power;
6770         int weight;
6771
6772         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
6773
6774         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
6775                 return;
6776
6777         child = sd->child;
6778
6779         sd->groups->cpu_power = 0;
6780
6781         if (!child) {
6782                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
6783                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
6784                 /*
6785                  * SMT siblings share the power of a single core.
6786                  * Usually multiple threads get a better yield out of
6787                  * that one core than a single thread would have,
6788                  * reflect that in sd->smt_gain.
6789                  */
6790                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
6791                         power *= sd->smt_gain;
6792                         power /= weight;
6793                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
6794                 }
6795                 sd->groups->cpu_power += power;
6796                 return;
6797         }
6798
6799         /*
6800          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
6801          */
6802         group = child->groups;
6803         do {
6804                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
6805                 group = group->next;
6806         } while (group != child->groups);
6807 }
6808
6809 /*
6810  * Initializers for schedule domains
6811  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
6812  */
6813
6814 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6815 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
6816 #else
6817 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
6818 #endif
6819
6820 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
6821
6822 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
6823 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
6824 {                                                               \
6825         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
6826         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
6827         sd->level = SD_LV_##type;                               \
6828         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
6829 }
6830
6831 SD_INIT_FUNC(CPU)
6832 #ifdef CONFIG_NUMA
6833  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
6834  SD_INIT_FUNC(NODE)
6835 #endif
6836 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6837  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
6838 #endif
6839 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6840  SD_INIT_FUNC(MC)
6841 #endif
6842
6843 static int default_relax_domain_level = -1;
6844
6845 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
6846 {
6847         unsigned long val;
6848
6849         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
6850         if (val < SD_LV_MAX)
6851                 default_relax_domain_level = val;
6852
6853         return 1;
6854 }
6855 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
6856
6857 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
6858                                  struct sched_domain_attr *attr)
6859 {
6860         int request;
6861
6862         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
6863                 if (default_relax_domain_level < 0)
6864                         return;
6865                 else
6866                         request = default_relax_domain_level;
6867         } else
6868                 request = attr->relax_domain_level;
6869         if (request < sd->level) {
6870                 /* turn off idle balance on this domain */
6871                 sd->flags &= ~(SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6872         } else {
6873                 /* turn on idle balance on this domain */
6874                 sd->flags |= (SD_BALANCE_WAKE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
6875         }
6876 }
6877
6878 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
6879                                  const struct cpumask *cpu_map)
6880 {
6881         switch (what) {
6882         case sa_sched_groups:
6883                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
6884                 d->sched_group_nodes = NULL;
6885         case sa_rootdomain:
6886                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
6887         case sa_tmpmask:
6888                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
6889         case sa_send_covered:
6890                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
6891         case sa_this_core_map:
6892                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
6893         case sa_this_sibling_map:
6894                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
6895         case sa_nodemask:
6896                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
6897         case sa_sched_group_nodes:
6898 #ifdef CONFIG_NUMA
6899                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
6900         case sa_notcovered:
6901                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
6902         case sa_covered:
6903                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
6904         case sa_domainspan:
6905                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
6906 #endif
6907         case sa_none:
6908                 break;
6909         }
6910 }
6911
6912 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
6913                                                    const struct cpumask *cpu_map)
6914 {
6915 #ifdef CONFIG_NUMA
6916         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
6917                 return sa_none;
6918         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
6919                 return sa_domainspan;
6920         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
6921                 return sa_covered;
6922         /* Allocate the per-node list of sched groups */
6923         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
6924                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
6925         if (!d->sched_group_nodes) {
6926                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
6927                 return sa_notcovered;
6928         }
6929         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
6930 #endif
6931         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
6932                 return sa_sched_group_nodes;
6933         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
6934                 return sa_nodemask;
6935         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
6936                 return sa_this_sibling_map;
6937         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
6938                 return sa_this_core_map;
6939         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
6940                 return sa_send_covered;
6941         d->rd = alloc_rootdomain();
6942         if (!d->rd) {
6943                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
6944                 return sa_tmpmask;
6945         }
6946         return sa_rootdomain;
6947 }
6948
6949 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
6950         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
6951 {
6952         struct sched_domain *sd = NULL;
6953 #ifdef CONFIG_NUMA
6954         struct sched_domain *parent;
6955
6956         d->sd_allnodes = 0;
6957         if (cpumask_weight(cpu_map) >
6958             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
6959                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
6960                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
6961                 set_domain_attribute(sd, attr);
6962                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
6963                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6964                 d->sd_allnodes = 1;
6965         }
6966         parent = sd;
6967
6968         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
6969         SD_INIT(sd, NODE);
6970         set_domain_attribute(sd, attr);
6971         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
6972         sd->parent = parent;
6973         if (parent)
6974                 parent->child = sd;
6975         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
6976 #endif
6977         return sd;
6978 }
6979
6980 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
6981         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6982         struct sched_domain *parent, int i)
6983 {
6984         struct sched_domain *sd;
6985         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
6986         SD_INIT(sd, CPU);
6987         set_domain_attribute(sd, attr);
6988         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
6989         sd->parent = parent;
6990         if (parent)
6991                 parent->child = sd;
6992         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
6993         return sd;
6994 }
6995
6996 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
6997         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
6998         struct sched_domain *parent, int i)
6999 {
7000         struct sched_domain *sd = parent;
7001 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7002         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7003         SD_INIT(sd, MC);
7004         set_domain_attribute(sd, attr);
7005         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
7006         sd->parent = parent;
7007         parent->child = sd;
7008         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7009 #endif
7010         return sd;
7011 }
7012
7013 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
7014         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
7015         struct sched_domain *parent, int i)
7016 {
7017         struct sched_domain *sd = parent;
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7019         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7020         SD_INIT(sd, SIBLING);
7021         set_domain_attribute(sd, attr);
7022         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
7023         sd->parent = parent;
7024         parent->child = sd;
7025         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
7026 #endif
7027         return sd;
7028 }
7029
7030 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
7031                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
7032 {
7033         switch (l) {
7034 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7035         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
7036                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
7037                             topology_thread_cpumask(cpu));
7038                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
7039                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
7040                                                 &cpu_to_cpu_group,
7041                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7042                 break;
7043 #endif
7044 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7045         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
7046                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
7047                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
7048                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
7049                                                 &cpu_to_core_group,
7050                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7051                 break;
7052 #endif
7053         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
7054                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
7055                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
7056                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
7057                                                 &cpu_to_phys_group,
7058                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
7059                 break;
7060 #ifdef CONFIG_NUMA
7061         case SD_LV_ALLNODES:
7062                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
7063                                         d->send_covered, d->tmpmask);
7064                 break;
7065 #endif
7066         default:
7067                 break;
7068         }
7069 }
7070
7071 /*
7072  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7073  * to the individual cpus
7074  */
7075 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7076                                  struct sched_domain_attr *attr)
7077 {
7078         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
7079         struct s_data d;
7080         struct sched_domain *sd;
7081         int i;
7082 #ifdef CONFIG_NUMA
7083         d.sd_allnodes = 0;
7084 #endif
7085
7086         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
7087         if (alloc_state != sa_rootdomain)
7088                 goto error;
7089         alloc_state = sa_sched_groups;
7090
7091         /*
7092          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7093          */
7094         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7095                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
7096                             cpu_map);
7097
7098                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
7099                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7100                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7101                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
7102         }
7103
7104         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7105                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
7106                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
7107         }
7108
7109         /* Set up physical groups */
7110         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7111                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
7112
7113 #ifdef CONFIG_NUMA
7114         /* Set up node groups */
7115         if (d.sd_allnodes)
7116                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
7117
7118         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7119                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
7120                         goto error;
7121 #endif
7122
7123         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7124 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7125         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7126                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7127                 init_sched_groups_power(i, sd);
7128         }
7129 #endif
7130 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7131         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7132                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7133                 init_sched_groups_power(i, sd);
7134         }
7135 #endif
7136
7137         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7138                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7139                 init_sched_groups_power(i, sd);
7140         }
7141
7142 #ifdef CONFIG_NUMA
7143         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7144                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
7145
7146         if (d.sd_allnodes) {
7147                 struct sched_group *sg;
7148
7149                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7150                                                                 d.tmpmask);
7151                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7152         }
7153 #endif
7154
7155         /* Attach the domains */
7156         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7157 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7158                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7159 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7160                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7161 #else
7162                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7163 #endif
7164                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
7165         }
7166
7167         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
7168         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
7169         return 0;
7170
7171 error:
7172         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
7173         return -ENOMEM;
7174 }
7175
7176 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7177 {
7178         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7179 }
7180
7181 static cpumask_var_t *doms_cur; /* current sched domains */
7182 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7183 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7184                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7185
7186 /*
7187  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7188  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7189  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7190  */
7191 static cpumask_var_t fallback_doms;
7192
7193 /*
7194  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7195  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7196  * or 0 if it stayed the same.
7197  */
7198 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7199 {
7200         return 0;
7201 }
7202
7203 cpumask_var_t *alloc_sched_domains(unsigned int ndoms)
7204 {
7205         int i;
7206         cpumask_var_t *doms;
7207
7208         doms = kmalloc(sizeof(*doms) * ndoms, GFP_KERNEL);
7209         if (!doms)
7210                 return NULL;
7211         for (i = 0; i < ndoms; i++) {
7212                 if (!alloc_cpumask_var(&doms[i], GFP_KERNEL)) {
7213                         free_sched_domains(doms, i);
7214                         return NULL;
7215                 }
7216         }
7217         return doms;
7218 }
7219
7220 void free_sched_domains(cpumask_var_t doms[], unsigned int ndoms)
7221 {
7222         unsigned int i;
7223         for (i = 0; i < ndoms; i++)
7224                 free_cpumask_var(doms[i]);
7225         kfree(doms);
7226 }
7227
7228 /*
7229  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7230  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7231  * exclude other special cases in the future.
7232  */
7233 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7234 {
7235         int err;
7236
7237         arch_update_cpu_topology();
7238         ndoms_cur = 1;
7239         doms_cur = alloc_sched_domains(ndoms_cur);
7240         if (!doms_cur)
7241                 doms_cur = &fallback_doms;
7242         cpumask_andnot(doms_cur[0], cpu_map, cpu_isolated_map);
7243         dattr_cur = NULL;
7244         err = build_sched_domains(doms_cur[0]);
7245         register_sched_domain_sysctl();
7246
7247         return err;
7248 }
7249
7250 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7251                                        struct cpumask *tmpmask)
7252 {
7253         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7254 }
7255
7256 /*
7257  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7258  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7259  */
7260 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7261 {
7262         /* Save because hotplug lock held. */
7263         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7264         int i;
7265
7266         for_each_cpu(i, cpu_map)
7267                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7268         synchronize_sched();
7269         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7270 }
7271
7272 /* handle null as "default" */
7273 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7274                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7275 {
7276         struct sched_domain_attr tmp;
7277
7278         /* fast path */
7279         if (!new && !cur)
7280                 return 1;
7281
7282         tmp = SD_ATTR_INIT;
7283         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7284                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7285                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7286 }
7287
7288 /*
7289  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7290  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7291  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7292  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7293  *
7294  * 'doms_new' is an array of cpumask_var_t's of length 'ndoms_new'.
7295  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7296  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7297  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7298  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7299  * it as it is.
7300  *
7301  * The passed in 'doms_new' should be allocated using
7302  * alloc_sched_domains.  This routine takes ownership of it and will
7303  * free_sched_domains it when done with it. If the caller failed the
7304  * alloc call, then it can pass in doms_new == NULL && ndoms_new == 1,
7305  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7306  * 'fallback_doms', it also forces the domains to be rebuilt.
7307  *
7308  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7309  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7310  * and it will not create the default domain.
7311  *
7312  * Call with hotplug lock held
7313  */
7314 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_var_t doms_new[],
7315                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7316 {
7317         int i, j, n;
7318         int new_topology;
7319
7320         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7321
7322         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7323         unregister_sched_domain_sysctl();
7324
7325         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7326         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7327
7328         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7329
7330         /* Destroy deleted domains */
7331         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7332                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7333                         if (cpumask_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7334                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7335                                 goto match1;
7336                 }
7337                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7338                 detach_destroy_domains(doms_cur[i]);
7339 match1:
7340                 ;
7341         }
7342
7343         if (doms_new == NULL) {
7344                 ndoms_cur = 0;
7345                 doms_new = &fallback_doms;
7346                 cpumask_andnot(doms_new[0], cpu_active_mask, cpu_isolated_map);
7347                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7348         }
7349
7350         /* Build new domains */
7351         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7352                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7353                         if (cpumask_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7354                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7355                                 goto match2;
7356                 }
7357                 /* no match - add a new doms_new */
7358                 __build_sched_domains(doms_new[i],
7359                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7360 match2:
7361                 ;
7362         }
7363
7364         /* Remember the new sched domains */
7365         if (doms_cur != &fallback_doms)
7366                 free_sched_domains(doms_cur, ndoms_cur);
7367         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7368         doms_cur = doms_new;
7369         dattr_cur = dattr_new;
7370         ndoms_cur = ndoms_new;
7371
7372         register_sched_domain_sysctl();
7373
7374         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7375 }
7376
7377 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7378 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7379 {
7380         get_online_cpus();
7381
7382         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7383         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7384
7385         rebuild_sched_domains();
7386         put_online_cpus();
7387 }
7388
7389 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7390 {
7391         unsigned int level = 0;
7392
7393         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7394                 return -EINVAL;
7395
7396         /*
7397          * level is always be positive so don't check for
7398          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7399          * What happens on 0 or 1 byte write,
7400          * need to check for count as well?
7401          */
7402
7403         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7404                 return -EINVAL;
7405
7406         if (smt)
7407                 sched_smt_power_savings = level;
7408         else
7409                 sched_mc_power_savings = level;
7410
7411         arch_reinit_sched_domains();
7412
7413         return count;
7414 }
7415
7416 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7417 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
7418                                            struct sysdev_class_attribute *attr,
7419                                            char *page)
7420 {
7421         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7422 }
7423 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
7424                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7425                                             const char *buf, size_t count)
7426 {
7427         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7428 }
7429 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
7430                          sched_mc_power_savings_show,
7431                          sched_mc_power_savings_store);
7432 #endif
7433
7434 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7435 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
7436                                             struct sysdev_class_attribute *attr,
7437                                             char *page)
7438 {
7439         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7440 }
7441 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
7442                                              struct sysdev_class_attribute *attr,
7443                                              const char *buf, size_t count)
7444 {
7445         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7446 }
7447 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
7448                    sched_smt_power_savings_show,
7449                    sched_smt_power_savings_store);
7450 #endif
7451
7452 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7453 {
7454         int err = 0;
7455
7456 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7457         if (smt_capable())
7458                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7459                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7460 #endif
7461 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7462         if (!err && mc_capable())
7463                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7464                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7465 #endif
7466         return err;
7467 }
7468 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7469
7470 /*
7471  * Update cpusets according to cpu_active mask.  If cpusets are
7472  * disabled, cpuset_update_active_cpus() becomes a simple wrapper
7473  * around partition_sched_domains().
7474  */
7475 static int cpuset_cpu_active(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7476                              void *hcpu)
7477 {
7478         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7479         case CPU_ONLINE:
7480         case CPU_DOWN_FAILED:
7481                 cpuset_update_active_cpus();
7482                 return NOTIFY_OK;
7483         default:
7484                 return NOTIFY_DONE;
7485         }
7486 }
7487
7488 static int cpuset_cpu_inactive(struct notifier_block *nfb, unsigned long action,
7489                                void *hcpu)
7490 {
7491         switch (action & ~CPU_TASKS_FROZEN) {
7492         case CPU_DOWN_PREPARE:
7493                 cpuset_update_active_cpus();
7494                 return NOTIFY_OK;
7495         default:
7496                 return NOTIFY_DONE;
7497         }
7498 }
7499
7500 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
7501                                 unsigned long action, void *hcpu)
7502 {
7503         int cpu = (int)(long)hcpu;
7504
7505         switch (action) {
7506         case CPU_DOWN_PREPARE:
7507         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7508                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7509                 return NOTIFY_OK;
7510
7511         case CPU_DOWN_FAILED:
7512         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7513         case CPU_ONLINE:
7514         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7515                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7516                 return NOTIFY_OK;
7517
7518         default:
7519                 return NOTIFY_DONE;
7520         }
7521 }
7522
7523 void __init sched_init_smp(void)
7524 {
7525         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
7526
7527         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
7528         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
7529
7530 #if defined(CONFIG_NUMA)
7531         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7532                                                                 GFP_KERNEL);
7533         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7534 #endif
7535         get_online_cpus();
7536         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7537         arch_init_sched_domains(cpu_active_mask);
7538         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
7539         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
7540                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7541         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7542         put_online_cpus();
7543
7544         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_active, CPU_PRI_CPUSET_ACTIVE);
7545         hotcpu_notifier(cpuset_cpu_inactive, CPU_PRI_CPUSET_INACTIVE);
7546
7547         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
7548         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
7549
7550         init_hrtick();
7551
7552         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7553         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
7554                 BUG();
7555         sched_init_granularity();
7556         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
7557
7558         init_sched_rt_class();
7559 }
7560 #else
7561 void __init sched_init_smp(void)
7562 {
7563         sched_init_granularity();
7564 }
7565 #endif /* CONFIG_SMP */
7566
7567 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
7568
7569 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7570 {
7571         return in_lock_functions(addr) ||
7572                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7573                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7574 }
7575
7576 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7577 {
7578         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7579         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7580 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7581         cfs_rq->rq = rq;
7582 #endif
7583         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7584 }
7585
7586 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7587 {
7588         struct rt_prio_array *array;
7589         int i;
7590
7591         array = &rt_rq->active;
7592         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7593                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7594                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7595         }
7596         /* delimiter for bitsearch: */
7597         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7598
7599 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7600         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
7601 #ifdef CONFIG_SMP
7602         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
7603 #endif
7604 #endif
7605 #ifdef CONFIG_SMP
7606         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7607         rt_rq->overloaded = 0;
7608         plist_head_init_raw(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
7609 #endif
7610
7611         rt_rq->rt_time = 0;
7612         rt_rq->rt_throttled = 0;
7613         rt_rq->rt_runtime = 0;
7614         raw_spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7615
7616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7617         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7618         rt_rq->rq = rq;
7619 #endif
7620 }
7621
7622 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7623 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7624                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7625                                 struct sched_entity *parent)
7626 {
7627         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7628         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7629         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7630         cfs_rq->tg = tg;
7631         if (add)
7632                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7633
7634         tg->se[cpu] = se;
7635         /* se could be NULL for init_task_group */
7636         if (!se)
7637                 return;
7638
7639         if (!parent)
7640                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7641         else
7642                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7643
7644         se->my_q = cfs_rq;
7645         se->load.weight = tg->shares;
7646         se->load.inv_weight = 0;
7647         se->parent = parent;
7648 }
7649 #endif
7650
7651 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7652 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7653                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7654                 struct sched_rt_entity *parent)
7655 {
7656         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7657
7658         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7659         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7660         rt_rq->tg = tg;
7661         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7662         if (add)
7663                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7664
7665         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7666         if (!rt_se)
7667                 return;
7668
7669         if (!parent)
7670                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7671         else
7672                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7673
7674         rt_se->my_q = rt_rq;
7675         rt_se->parent = parent;
7676         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7677 }
7678 #endif
7679
7680 void __init sched_init(void)
7681 {
7682         int i, j;
7683         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7684
7685 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7686         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7687 #endif
7688 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7689         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7690 #endif
7691 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7692         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
7693 #endif
7694         if (alloc_size) {
7695                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
7696
7697 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7698                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
7699                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7700
7701                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
7702                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7703
7704 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7705 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7706                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
7707                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7708
7709                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
7710                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7711
7712 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7713 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
7714                 for_each_possible_cpu(i) {
7715                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
7716                         ptr += cpumask_size();
7717                 }
7718 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7719         }
7720
7721 #ifdef CONFIG_SMP
7722         init_defrootdomain();
7723 #endif
7724
7725         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
7726                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7727
7728 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7729         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
7730                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
7731 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
7732
7733 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7734         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
7735         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
7736
7737 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
7738
7739 #if defined CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED && defined CONFIG_SMP
7740         update_shares_data = __alloc_percpu(nr_cpu_ids * sizeof(unsigned long),
7741                                             __alignof__(unsigned long));
7742 #endif
7743         for_each_possible_cpu(i) {
7744                 struct rq *rq;
7745
7746                 rq = cpu_rq(i);
7747                 raw_spin_lock_init(&rq->lock);
7748                 rq->nr_running = 0;
7749                 rq->calc_load_active = 0;
7750                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7751                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
7752                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
7753 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7754                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
7755                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
7756 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7757                 /*
7758                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
7759                  *
7760                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
7761                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
7762                  * system cpu resource is divided among the tasks of
7763                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
7764                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
7765                  * (se->load.weight).
7766                  *
7767                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
7768                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
7769                  * then A0's share of the cpu resource is:
7770                  *
7771                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
7772                  *
7773                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
7774                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
7775                  */
7776                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
7777 #endif
7778 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
7779
7780                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
7781 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7782                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
7783 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
7784                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
7785 #endif
7786 #endif
7787
7788                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
7789                         rq->cpu_load[j] = 0;
7790
7791                 rq->last_load_update_tick = jiffies;
7792
7793 #ifdef CONFIG_SMP
7794                 rq->sd = NULL;
7795                 rq->rd = NULL;
7796                 rq->cpu_power = SCHED_LOAD_SCALE;
7797                 rq->post_schedule = 0;
7798                 rq->active_balance = 0;
7799                 rq->next_balance = jiffies;
7800                 rq->push_cpu = 0;
7801                 rq->cpu = i;
7802                 rq->online = 0;
7803                 rq->idle_stamp = 0;
7804                 rq->avg_idle = 2*sysctl_sched_migration_cost;
7805                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
7806 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7807                 rq->nohz_balance_kick = 0;
7808                 init_sched_softirq_csd(&per_cpu(remote_sched_softirq_cb, i));
7809 #endif
7810 #endif
7811                 init_rq_hrtick(rq);
7812                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
7813         }
7814
7815         set_load_weight(&init_task);
7816
7817 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
7818         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
7819 #endif
7820
7821 #ifdef CONFIG_SMP
7822         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
7823 #endif
7824
7825 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
7826         plist_head_init_raw(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
7827 #endif
7828
7829         /*
7830          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
7831          */
7832         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
7833         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
7834
7835         /*
7836          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
7837          * called from this thread, however somewhere below it might be,
7838          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
7839          * when this runqueue becomes "idle".
7840          */
7841         init_idle(current, smp_processor_id());
7842
7843         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
7844
7845         /*
7846          * During early bootup we pretend to be a normal task:
7847          */
7848         current->sched_class = &fair_sched_class;
7849
7850         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
7851         zalloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
7852 #ifdef CONFIG_SMP
7853 #ifdef CONFIG_NO_HZ
7854         zalloc_cpumask_var(&nohz.idle_cpus_mask, GFP_NOWAIT);
7855         alloc_cpumask_var(&nohz.grp_idle_mask, GFP_NOWAIT);
7856         atomic_set(&nohz.load_balancer, nr_cpu_ids);
7857         atomic_set(&nohz.first_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7858         atomic_set(&nohz.second_pick_cpu, nr_cpu_ids);
7859 #endif
7860         /* May be allocated at isolcpus cmdline parse time */
7861         if (cpu_isolated_map == NULL)
7862                 zalloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
7863 #endif /* SMP */
7864
7865         perf_event_init();
7866
7867         scheduler_running = 1;
7868 }
7869
7870 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
7871 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
7872 {
7873         int nested = (preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE) + rcu_preempt_depth();
7874
7875         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
7876 }
7877
7878 void __might_sleep(const char *file, int line, int preempt_offset)
7879 {
7880 #ifdef in_atomic
7881         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
7882
7883         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
7884             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
7885                 return;
7886         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
7887                 return;
7888         prev_jiffy = jiffies;
7889
7890         printk(KERN_ERR
7891                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
7892                         file, line);
7893         printk(KERN_ERR
7894                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
7895                         in_atomic(), irqs_disabled(),
7896                         current->pid, current->comm);
7897
7898         debug_show_held_locks(current);
7899         if (irqs_disabled())
7900                 print_irqtrace_events(current);
7901         dump_stack();
7902 #endif
7903 }
7904 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
7905 #endif
7906
7907 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
7908 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
7909 {
7910         int on_rq;
7911
7912         on_rq = p->se.on_rq;
7913         if (on_rq)
7914                 deactivate_task(rq, p, 0);
7915         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
7916         if (on_rq) {
7917                 activate_task(rq, p, 0);
7918                 resched_task(rq->curr);
7919         }
7920 }
7921
7922 void normalize_rt_tasks(void)
7923 {
7924         struct task_struct *g, *p;
7925         unsigned long flags;
7926         struct rq *rq;
7927
7928         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
7929         do_each_thread(g, p) {
7930                 /*
7931                  * Only normalize user tasks:
7932                  */
7933                 if (!p->mm)
7934                         continue;
7935
7936                 p->se.exec_start                = 0;
7937 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
7938                 p->se.statistics.wait_start     = 0;
7939                 p->se.statistics.sleep_start    = 0;
7940                 p->se.statistics.block_start    = 0;
7941 #endif
7942
7943                 if (!rt_task(p)) {
7944                         /*
7945                          * Renice negative nice level userspace
7946                          * tasks back to 0:
7947                          */
7948                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
7949                                 set_user_nice(p, 0);
7950                         continue;
7951                 }
7952
7953                 raw_spin_lock(&p->pi_lock);
7954                 rq = __task_rq_lock(p);
7955
7956                 normalize_task(rq, p);
7957
7958                 __task_rq_unlock(rq);
7959                 raw_spin_unlock(&p->pi_lock);
7960         } while_each_thread(g, p);
7961
7962         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
7963 }
7964
7965 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
7966
7967 #if defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB)
7968 /*
7969  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling, or kdb.
7970  *
7971  * They can only be called when the whole system has been
7972  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
7973  * activity can take place. Using them for anything else would
7974  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
7975  * under any other configuration.
7976  */
7977
7978 /**
7979  * curr_task - return the current task for a given cpu.
7980  * @cpu: the processor in question.
7981  *
7982  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
7983  */
7984 struct task_struct *curr_task(int cpu)
7985 {
7986         return cpu_curr(cpu);
7987 }
7988
7989 #endif /* defined(CONFIG_IA64) || defined(CONFIG_KGDB_KDB) */
7990
7991 #ifdef CONFIG_IA64
7992 /**
7993  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
7994  * @cpu: the processor in question.
7995  * @p: the task pointer to set.
7996  *
7997  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
7998  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
7999  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8000  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8001  * and caller must save the original value of the current task (see
8002  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8003  * re-starting the system.
8004  *
8005  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8006  */
8007 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8008 {
8009         cpu_curr(cpu) = p;
8010 }
8011
8012 #endif
8013
8014 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8015 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8016 {
8017         int i;
8018
8019         for_each_possible_cpu(i) {
8020                 if (tg->cfs_rq)
8021                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8022                 if (tg->se)
8023                         kfree(tg->se[i]);
8024         }
8025
8026         kfree(tg->cfs_rq);
8027         kfree(tg->se);
8028 }
8029
8030 static
8031 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8032 {
8033         struct cfs_rq *cfs_rq;
8034         struct sched_entity *se;
8035         struct rq *rq;
8036         int i;
8037
8038         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8039         if (!tg->cfs_rq)
8040                 goto err;
8041         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8042         if (!tg->se)
8043                 goto err;
8044
8045         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8046
8047         for_each_possible_cpu(i) {
8048                 rq = cpu_rq(i);
8049
8050                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8051                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8052                 if (!cfs_rq)
8053                         goto err;
8054
8055                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8056                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8057                 if (!se)
8058                         goto err_free_rq;
8059
8060                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8061         }
8062
8063         return 1;
8064
8065  err_free_rq:
8066         kfree(cfs_rq);
8067  err:
8068         return 0;
8069 }
8070
8071 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8072 {
8073         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8074                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8075 }
8076
8077 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8078 {
8079         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8080 }
8081 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8082 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8083 {
8084 }
8085
8086 static inline
8087 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8088 {
8089         return 1;
8090 }
8091
8092 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8093 {
8094 }
8095
8096 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8097 {
8098 }
8099 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8100
8101 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8102 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8103 {
8104         int i;
8105
8106         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8107
8108         for_each_possible_cpu(i) {
8109                 if (tg->rt_rq)
8110                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8111                 if (tg->rt_se)
8112                         kfree(tg->rt_se[i]);
8113         }
8114
8115         kfree(tg->rt_rq);
8116         kfree(tg->rt_se);
8117 }
8118
8119 static
8120 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8121 {
8122         struct rt_rq *rt_rq;
8123         struct sched_rt_entity *rt_se;
8124         struct rq *rq;
8125         int i;
8126
8127         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8128         if (!tg->rt_rq)
8129                 goto err;
8130         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8131         if (!tg->rt_se)
8132                 goto err;
8133
8134         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8135                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8136
8137         for_each_possible_cpu(i) {
8138                 rq = cpu_rq(i);
8139
8140                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8141                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8142                 if (!rt_rq)
8143                         goto err;
8144
8145                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8146                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8147                 if (!rt_se)
8148                         goto err_free_rq;
8149
8150                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8151         }
8152
8153         return 1;
8154
8155  err_free_rq:
8156         kfree(rt_rq);
8157  err:
8158         return 0;
8159 }
8160
8161 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8162 {
8163         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8164                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8165 }
8166
8167 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8168 {
8169         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8170 }
8171 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8172 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8173 {
8174 }
8175
8176 static inline
8177 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8178 {
8179         return 1;
8180 }
8181
8182 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8183 {
8184 }
8185
8186 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8187 {
8188 }
8189 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8190
8191 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8192 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8193 {
8194         free_fair_sched_group(tg);
8195         free_rt_sched_group(tg);
8196         kfree(tg);
8197 }
8198
8199 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8200 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8201 {
8202         struct task_group *tg;
8203         unsigned long flags;
8204         int i;
8205
8206         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8207         if (!tg)
8208                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8209
8210         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8211                 goto err;
8212
8213         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8214                 goto err;
8215
8216         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8217         for_each_possible_cpu(i) {
8218                 register_fair_sched_group(tg, i);
8219                 register_rt_sched_group(tg, i);
8220         }
8221         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8222
8223         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8224
8225         tg->parent = parent;
8226         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8227         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8228         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8229
8230         return tg;
8231
8232 err:
8233         free_sched_group(tg);
8234         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8235 }
8236
8237 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8238 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8239 {
8240         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8241         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8242 }
8243
8244 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8245 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8246 {
8247         unsigned long flags;
8248         int i;
8249
8250         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8251         for_each_possible_cpu(i) {
8252                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8253                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8254         }
8255         list_del_rcu(&tg->list);
8256         list_del_rcu(&tg->siblings);
8257         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8258
8259         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8260         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8261 }
8262
8263 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8264  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8265  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8266  *      reflect its new group.
8267  */
8268 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8269 {
8270         int on_rq, running;
8271         unsigned long flags;
8272         struct rq *rq;
8273
8274         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8275
8276         running = task_current(rq, tsk);
8277         on_rq = tsk->se.on_rq;
8278
8279         if (on_rq)
8280                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8281         if (unlikely(running))
8282                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8283
8284         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8285
8286 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8287         if (tsk->sched_class->moved_group)
8288                 tsk->sched_class->moved_group(tsk, on_rq);
8289 #endif
8290
8291         if (unlikely(running))
8292                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8293         if (on_rq)
8294                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8295
8296         task_rq_unlock(rq, &flags);
8297 }
8298 #endif /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8299
8300 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8301 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8302 {
8303         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8304         int on_rq;
8305
8306         on_rq = se->on_rq;
8307         if (on_rq)
8308                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8309
8310         se->load.weight = shares;
8311         se->load.inv_weight = 0;
8312
8313         if (on_rq)
8314                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8315 }
8316
8317 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8318 {
8319         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8320         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8321         unsigned long flags;
8322
8323         raw_spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8324         __set_se_shares(se, shares);
8325         raw_spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8326 }
8327
8328 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8329
8330 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8331 {
8332         int i;
8333         unsigned long flags;
8334
8335         /*
8336          * We can't change the weight of the root cgroup.
8337          */
8338         if (!tg->se[0])
8339                 return -EINVAL;
8340
8341         if (shares < MIN_SHARES)
8342                 shares = MIN_SHARES;
8343         else if (shares > MAX_SHARES)
8344                 shares = MAX_SHARES;
8345
8346         mutex_lock(&shares_mutex);
8347         if (tg->shares == shares)
8348                 goto done;
8349
8350         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8351         for_each_possible_cpu(i)
8352                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8353         list_del_rcu(&tg->siblings);
8354         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8355
8356         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8357         synchronize_sched();
8358
8359         /*
8360          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8361          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8362          */
8363         tg->shares = shares;
8364         for_each_possible_cpu(i) {
8365                 /*
8366                  * force a rebalance
8367                  */
8368                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8369                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8370         }
8371
8372         /*
8373          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8374          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8375          */
8376         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8377         for_each_possible_cpu(i)
8378                 register_fair_sched_group(tg, i);
8379         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8380         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8381 done:
8382         mutex_unlock(&shares_mutex);
8383         return 0;
8384 }
8385
8386 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8387 {
8388         return tg->shares;
8389 }
8390 #endif
8391
8392 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8393 /*
8394  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8395  */
8396 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8397
8398 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8399 {
8400         if (runtime == RUNTIME_INF)
8401                 return 1ULL << 20;
8402
8403         return div64_u64(runtime << 20, period);
8404 }
8405
8406 /* Must be called with tasklist_lock held */
8407 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8408 {
8409         struct task_struct *g, *p;
8410
8411         do_each_thread(g, p) {
8412                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8413                         return 1;
8414         } while_each_thread(g, p);
8415
8416         return 0;
8417 }
8418
8419 struct rt_schedulable_data {
8420         struct task_group *tg;
8421         u64 rt_period;
8422         u64 rt_runtime;
8423 };
8424
8425 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
8426 {
8427         struct rt_schedulable_data *d = data;
8428         struct task_group *child;
8429         unsigned long total, sum = 0;
8430         u64 period, runtime;
8431
8432         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8433         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8434
8435         if (tg == d->tg) {
8436                 period = d->rt_period;
8437                 runtime = d->rt_runtime;
8438         }
8439
8440         /*
8441          * Cannot have more runtime than the period.
8442          */
8443         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8444                 return -EINVAL;
8445
8446         /*
8447          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
8448          */
8449         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
8450                 return -EBUSY;
8451
8452         total = to_ratio(period, runtime);
8453
8454         /*
8455          * Nobody can have more than the global setting allows.
8456          */
8457         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
8458                 return -EINVAL;
8459
8460         /*
8461          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
8462          */
8463         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
8464                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
8465                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
8466
8467                 if (child == d->tg) {
8468                         period = d->rt_period;
8469                         runtime = d->rt_runtime;
8470                 }
8471
8472                 sum += to_ratio(period, runtime);
8473         }
8474
8475         if (sum > total)
8476                 return -EINVAL;
8477
8478         return 0;
8479 }
8480
8481 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8482 {
8483         struct rt_schedulable_data data = {
8484                 .tg = tg,
8485                 .rt_period = period,
8486                 .rt_runtime = runtime,
8487         };
8488
8489         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
8490 }
8491
8492 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8493                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8494 {
8495         int i, err = 0;
8496
8497         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8498         read_lock(&tasklist_lock);
8499         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
8500         if (err)
8501                 goto unlock;
8502
8503         raw_spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8504         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8505         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8506
8507         for_each_possible_cpu(i) {
8508                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8509
8510                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8511                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8512                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8513         }
8514         raw_spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8515  unlock:
8516         read_unlock(&tasklist_lock);
8517         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8518
8519         return err;
8520 }
8521
8522 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8523 {
8524         u64 rt_runtime, rt_period;
8525
8526         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8527         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8528         if (rt_runtime_us < 0)
8529                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8530
8531         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8532 }
8533
8534 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8535 {
8536         u64 rt_runtime_us;
8537
8538         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8539                 return -1;
8540
8541         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8542         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8543         return rt_runtime_us;
8544 }
8545
8546 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8547 {
8548         u64 rt_runtime, rt_period;
8549
8550         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8551         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8552
8553         if (rt_period == 0)
8554                 return -EINVAL;
8555
8556         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8557 }
8558
8559 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8560 {
8561         u64 rt_period_us;
8562
8563         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8564         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8565         return rt_period_us;
8566 }
8567
8568 static int sched_rt_global_constraints(void)
8569 {
8570         u64 runtime, period;
8571         int ret = 0;
8572
8573         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8574                 return -EINVAL;
8575
8576         runtime = global_rt_runtime();
8577         period = global_rt_period();
8578
8579         /*
8580          * Sanity check on the sysctl variables.
8581          */
8582         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
8583                 return -EINVAL;
8584
8585         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8586         read_lock(&tasklist_lock);
8587         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
8588         read_unlock(&tasklist_lock);
8589         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8590
8591         return ret;
8592 }
8593
8594 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
8595 {
8596         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8597         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8598                 return 0;
8599
8600         return 1;
8601 }
8602
8603 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8604 static int sched_rt_global_constraints(void)
8605 {
8606         unsigned long flags;
8607         int i;
8608
8609         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
8610                 return -EINVAL;
8611
8612         /*
8613          * There's always some RT tasks in the root group
8614          * -- migration, kstopmachine etc..
8615          */
8616         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
8617                 return -EBUSY;
8618
8619         raw_spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8620         for_each_possible_cpu(i) {
8621                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8622
8623                 raw_spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8624                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8625                 raw_spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8626         }
8627         raw_spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8628
8629         return 0;
8630 }
8631 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8632
8633 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8634                 void __user *buffer, size_t *lenp,
8635                 loff_t *ppos)
8636 {
8637         int ret;
8638         int old_period, old_runtime;
8639         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8640
8641         mutex_lock(&mutex);
8642         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8643         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8644
8645         ret = proc_dointvec(table, write, buffer, lenp, ppos);
8646
8647         if (!ret && write) {
8648                 ret = sched_rt_global_constraints();
8649                 if (ret) {
8650                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8651                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8652                 } else {
8653                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8654                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8655                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8656                 }
8657         }
8658         mutex_unlock(&mutex);
8659
8660         return ret;
8661 }
8662
8663 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8664
8665 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8666 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8667 {
8668         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8669                             struct task_group, css);
8670 }
8671
8672 static struct cgroup_subsys_state *
8673 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8674 {
8675         struct task_group *tg, *parent;
8676
8677         if (!cgrp->parent) {
8678                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8679                 return &init_task_group.css;
8680         }
8681
8682         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8683         tg = sched_create_group(parent);
8684         if (IS_ERR(tg))
8685                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8686
8687         return &tg->css;
8688 }
8689
8690 static void
8691 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8692 {
8693         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8694
8695         sched_destroy_group(tg);
8696 }
8697
8698 static int
8699 cpu_cgroup_can_attach_task(struct cgroup *cgrp, struct task_struct *tsk)
8700 {
8701 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8702         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
8703                 return -EINVAL;
8704 #else
8705         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8706         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8707                 return -EINVAL;
8708 #endif
8709         return 0;
8710 }
8711
8712 static int
8713 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8714                       struct task_struct *tsk, bool threadgroup)
8715 {
8716         int retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, tsk);
8717         if (retval)
8718                 return retval;
8719         if (threadgroup) {
8720                 struct task_struct *c;
8721                 rcu_read_lock();
8722                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8723                         retval = cpu_cgroup_can_attach_task(cgrp, c);
8724                         if (retval) {
8725                                 rcu_read_unlock();
8726                                 return retval;
8727                         }
8728                 }
8729                 rcu_read_unlock();
8730         }
8731         return 0;
8732 }
8733
8734 static void
8735 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8736                   struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk,
8737                   bool threadgroup)
8738 {
8739         sched_move_task(tsk);
8740         if (threadgroup) {
8741                 struct task_struct *c;
8742                 rcu_read_lock();
8743                 list_for_each_entry_rcu(c, &tsk->thread_group, thread_group) {
8744                         sched_move_task(c);
8745                 }
8746                 rcu_read_unlock();
8747         }
8748 }
8749
8750 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8751 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8752                                 u64 shareval)
8753 {
8754         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8755 }
8756
8757 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8758 {
8759         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8760
8761         return (u64) tg->shares;
8762 }
8763 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8764
8765 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8766 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8767                                 s64 val)
8768 {
8769         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8770 }
8771
8772 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8773 {
8774         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
8775 }
8776
8777 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8778                 u64 rt_period_us)
8779 {
8780         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
8781 }
8782
8783 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8784 {
8785         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
8786 }
8787 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8788
8789 static struct cftype cpu_files[] = {
8790 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8791         {
8792                 .name = "shares",
8793                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
8794                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
8795         },
8796 #endif
8797 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8798         {
8799                 .name = "rt_runtime_us",
8800                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
8801                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
8802         },
8803         {
8804                 .name = "rt_period_us",
8805                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
8806                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
8807         },
8808 #endif
8809 };
8810
8811 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
8812 {
8813         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
8814 }
8815
8816 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
8817         .name           = "cpu",
8818         .create         = cpu_cgroup_create,
8819         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
8820         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
8821         .attach         = cpu_cgroup_attach,
8822         .populate       = cpu_cgroup_populate,
8823         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
8824         .early_init     = 1,
8825 };
8826
8827 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
8828
8829 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
8830
8831 /*
8832  * CPU accounting code for task groups.
8833  *
8834  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
8835  * (balbir@in.ibm.com).
8836  */
8837
8838 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
8839 struct cpuacct {
8840         struct cgroup_subsys_state css;
8841         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
8842         u64 __percpu *cpuusage;
8843         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
8844         struct cpuacct *parent;
8845 };
8846
8847 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
8848
8849 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
8850 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
8851 {
8852         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
8853                             struct cpuacct, css);
8854 }
8855
8856 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
8857 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
8858 {
8859         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
8860                             struct cpuacct, css);
8861 }
8862
8863 /* create a new cpu accounting group */
8864 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
8865         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8866 {
8867         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
8868         int i;
8869
8870         if (!ca)
8871                 goto out;
8872
8873         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
8874         if (!ca->cpuusage)
8875                 goto out_free_ca;
8876
8877         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8878                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
8879                         goto out_free_counters;
8880
8881         if (cgrp->parent)
8882                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
8883
8884         return &ca->css;
8885
8886 out_free_counters:
8887         while (--i >= 0)
8888                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8889         free_percpu(ca->cpuusage);
8890 out_free_ca:
8891         kfree(ca);
8892 out:
8893         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8894 }
8895
8896 /* destroy an existing cpu accounting group */
8897 static void
8898 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8899 {
8900         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8901         int i;
8902
8903         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
8904                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
8905         free_percpu(ca->cpuusage);
8906         kfree(ca);
8907 }
8908
8909 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
8910 {
8911         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8912         u64 data;
8913
8914 #ifndef CONFIG_64BIT
8915         /*
8916          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
8917          */
8918         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8919         data = *cpuusage;
8920         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8921 #else
8922         data = *cpuusage;
8923 #endif
8924
8925         return data;
8926 }
8927
8928 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
8929 {
8930         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
8931
8932 #ifndef CONFIG_64BIT
8933         /*
8934          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
8935          */
8936         raw_spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8937         *cpuusage = val;
8938         raw_spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
8939 #else
8940         *cpuusage = val;
8941 #endif
8942 }
8943
8944 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
8945 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8946 {
8947         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8948         u64 totalcpuusage = 0;
8949         int i;
8950
8951         for_each_present_cpu(i)
8952                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8953
8954         return totalcpuusage;
8955 }
8956
8957 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8958                                                                 u64 reset)
8959 {
8960         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
8961         int err = 0;
8962         int i;
8963
8964         if (reset) {
8965                 err = -EINVAL;
8966                 goto out;
8967         }
8968
8969         for_each_present_cpu(i)
8970                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
8971
8972 out:
8973         return err;
8974 }
8975
8976 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
8977                                    struct seq_file *m)
8978 {
8979         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
8980         u64 percpu;
8981         int i;
8982
8983         for_each_present_cpu(i) {
8984                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
8985                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
8986         }
8987         seq_printf(m, "\n");
8988         return 0;
8989 }
8990
8991 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
8992         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
8993         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
8994 };
8995
8996 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8997                 struct cgroup_map_cb *cb)
8998 {
8999         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9000         int i;
9001
9002         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
9003                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
9004                 val = cputime64_to_clock_t(val);
9005                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
9006         }
9007         return 0;
9008 }
9009
9010 static struct cftype files[] = {
9011         {
9012                 .name = "usage",
9013                 .read_u64 = cpuusage_read,
9014                 .write_u64 = cpuusage_write,
9015         },
9016         {
9017                 .name = "usage_percpu",
9018                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9019         },
9020         {
9021                 .name = "stat",
9022                 .read_map = cpuacct_stats_show,
9023         },
9024 };
9025
9026 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9027 {
9028         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9029 }
9030
9031 /*
9032  * charge this task's execution time to its accounting group.
9033  *
9034  * called with rq->lock held.
9035  */
9036 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9037 {
9038         struct cpuacct *ca;
9039         int cpu;
9040
9041         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9042                 return;
9043
9044         cpu = task_cpu(tsk);
9045
9046         rcu_read_lock();
9047
9048         ca = task_ca(tsk);
9049
9050         for (; ca; ca = ca->parent) {
9051                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9052                 *cpuusage += cputime;
9053         }
9054
9055         rcu_read_unlock();
9056 }
9057
9058 /*
9059  * When CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING is enabled one jiffy can be very large
9060  * in cputime_t units. As a result, cpuacct_update_stats calls
9061  * percpu_counter_add with values large enough to always overflow the
9062  * per cpu batch limit causing bad SMP scalability.
9063  *
9064  * To fix this we scale percpu_counter_batch by cputime_one_jiffy so we
9065  * batch the same amount of time with CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING disabled
9066  * and enabled. We cap it at INT_MAX which is the largest allowed batch value.
9067  */
9068 #ifdef CONFIG_SMP
9069 #define CPUACCT_BATCH   \
9070         min_t(long, percpu_counter_batch * cputime_one_jiffy, INT_MAX)
9071 #else
9072 #define CPUACCT_BATCH   0
9073 #endif
9074
9075 /*
9076  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
9077  */
9078 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
9079                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
9080 {
9081         struct cpuacct *ca;
9082         int batch = CPUACCT_BATCH;
9083
9084         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9085                 return;
9086
9087         rcu_read_lock();
9088         ca = task_ca(tsk);
9089
9090         do {
9091                 __percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val, batch);
9092                 ca = ca->parent;
9093         } while (ca);
9094         rcu_read_unlock();
9095 }
9096
9097 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9098         .name = "cpuacct",
9099         .create = cpuacct_create,
9100         .destroy = cpuacct_destroy,
9101         .populate = cpuacct_populate,
9102         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9103 };
9104 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */
9105
9106 #ifndef CONFIG_SMP
9107
9108 void synchronize_sched_expedited(void)
9109 {
9110         barrier();
9111 }
9112 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9113
9114 #else /* #ifndef CONFIG_SMP */
9115
9116 static atomic_t synchronize_sched_expedited_count = ATOMIC_INIT(0);
9117
9118 static int synchronize_sched_expedited_cpu_stop(void *data)
9119 {
9120         /*
9121          * There must be a full memory barrier on each affected CPU
9122          * between the time that try_stop_cpus() is called and the
9123          * time that it returns.
9124          *
9125          * In the current initial implementation of cpu_stop, the
9126          * above condition is already met when the control reaches
9127          * this point and the following smp_mb() is not strictly
9128          * necessary.  Do smp_mb() anyway for documentation and
9129          * robustness against future implementation changes.
9130          */
9131         smp_mb(); /* See above comment block. */
9132         return 0;
9133 }
9134
9135 /*
9136  * Wait for an rcu-sched grace period to elapse, but use "big hammer"
9137  * approach to force grace period to end quickly.  This consumes
9138  * significant time on all CPUs, and is thus not recommended for
9139  * any sort of common-case code.
9140  *
9141  * Note that it is illegal to call this function while holding any
9142  * lock that is acquired by a CPU-hotplug notifier.  Failing to
9143  * observe this restriction will result in deadlock.
9144  */
9145 void synchronize_sched_expedited(void)
9146 {
9147         int snap, trycount = 0;
9148
9149         smp_mb();  /* ensure prior mod happens before capturing snap. */
9150         snap = atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) + 1;
9151         get_online_cpus();
9152         while (try_stop_cpus(cpu_online_mask,
9153                              synchronize_sched_expedited_cpu_stop,
9154                              NULL) == -EAGAIN) {
9155                 put_online_cpus();
9156                 if (trycount++ < 10)
9157                         udelay(trycount * num_online_cpus());
9158                 else {
9159                         synchronize_sched();
9160                         return;
9161                 }
9162                 if (atomic_read(&synchronize_sched_expedited_count) - snap > 0) {
9163                         smp_mb(); /* ensure test happens before caller kfree */
9164                         return;
9165                 }
9166                 get_online_cpus();
9167         }
9168         atomic_inc(&synchronize_sched_expedited_count);
9169         smp_mb__after_atomic_inc(); /* ensure post-GP actions seen after GP. */
9170         put_online_cpus();
9171 }
9172 EXPORT_SYMBOL_GPL(synchronize_sched_expedited);
9173
9174 #endif /* #else #ifndef CONFIG_SMP */